Конденсат Бозе — Эйнштейна получен без использования лазерного охлаждения атомов

 


Любые эксперименты с ультрахолодными атомами и молекулами включают этап первоначального охлаждения, на котором исследуемые объекты замедляются до такого состояния, когда их можно захватить в ловушку. В подавляющем большинстве случаев на этом этапе ученые используют лазерное охлаждение. «К сожалению, эта методика не всегда дает положительные результаты в опытах с атомами разных типов, да и охладить таким способом молекулы еще никому не удавалось», — комментирует один из авторов рассматриваемой работы Чарльз Доре (Charles Doret).

Американские исследователи применили альтернативную методику — охлаждение с помощью буферного газа (замедление горячих атомов вещества при столкновении с холодными атомами газа). Теоретически этот способ должен работать для обширной группы парамагнитных атомов примерно половины элементов периодической системы и некоторых молекул; в проведенных ранее опытах была продемонстрирована эффективность методики в случае элементов Eu, Cr, Mo, Dy, Ho, Nd, Pr, Tb, Au, Ag, Cu, Mn, Li, Na, N и молекул CaH, NH, CrH и MnH. При получении БЭК охлаждение с помощью буферного газа, однако, никогда ранее не использовалось.

В своем эксперименте авторы успешно охладили около 1011 метастабильных атомов гелия с помощью буферного газа (также гелия), захватили их в магнитную ловушку и зарегистрировали образование БЭК при последующем охлаждении испарением до температуры 5 мкК. «В следующий раз мы попробуем повторить этот эксперимент с молекулой NH», — говорит г-н Доре.

По словам авторов, разработка универсального способа получения БЭК на базе молекул позволит реализовать на практике некоторые весьма интересные идеи. Ученые, в частности, отмечают оригинальный проект создания квантового компьютера, в котором полярные молекулы используются в качестве кубитов.

Отчет исследователей опубликован в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать отсюда.

Подготовлено по материалам PhysOrg.

Источник: Компьюлента