Немецкие физики впервые создали искусственный атом, а именно конденсат Бозе-Эйнштейна в космосе. Они запустили проект MAIUS 1, который в условиях невесомости получил искусственный атом.
Об этом сообщает пресс-служба DLR. Новость передает «Пресса Украины».
Конденсация Бозе – Эйнштейна (БЭК) образуется в результате избыточного накопления бозонов в состоянии с минимальной энергией при температурах ниже определенной критической температуры. БЕК – это конденсация в пространстве энергий или импульсов, она происходит в результате особенности распределения Бозе – Эйнштейна. БЕК похож на газ и жидкость, он ведет себя как один атом и обладает «атомными» свойствами. По словам ученых, именно это позволяет легко манипулировать свойствами подобных искусственных «атомов» с последующим их использованием в качестве кубитов, ячеек квантовых компьютеров и прототипа сверхпроводниковых структур.
«Конденсат Бозе – Эйнштейна образуется, если охладить газ до почти абсолютного нуля. Мы рады тому, что нам удалось показать, что MAIUS 1 смог выработать его в космосе. За шесть минут, когда зонд находился в невесомости, мы смогли провести около 100 экспериментов, посвященных исследованию волновых свойств материи», – рассказал ученый Райнер Форк, участник проекта из Аэрокосмического центра Германии (DLR).
Чтобы проверить поведение таких коллективных «атомов», ученые создали миниатюрную ловушку-чип для атомов MAIUS 1. Позже этот чип отправили в космос на борту геодезической ракеты с космодрома Есрейндж в Швеции. В чип встроены два охлаждающие устройства. Лазер подавляет вибрации атомов и заставляет их охлаждаться. А магнитная ловушка оставляет холодные атомы и неподвижные частицы.
Ученые планируют на основе подобных опытов создавать миниатюрные квантовые приборы, чтобы в дальнейшем интегрировать их в спутники. В 2018 и 2019 году ученые проведут две следующие миссии MAIUS, во время которых они продолжат изучать свойства конденсата Бозе-Эйнштейна и попытаются проверить теорию относительности Эйнштейна. Физики имеют цель проверить принцип эквивалентности, сравнивая скорости падения двух искусственных атомов, собранных из атомов рубидия и калия. Также известно, что подобный проект планируют провести в 2017 году NASA – в июне на МКС отправят инструмент CAL с конденсатом Бозе-Эйнштейна.
Напомним, французские и американские палеонтологи узнали, из чего состоит поверхность самого большого небесного тела в поясе астероидов.
[articles_related]