Физики впервые пронаблюдали перемещение ультрахолодных атомов по квантовой лестнице
Ученые воспроизвели эффект шагов Шапиро, который раньше наблюдали только в твердотельных сверхпроводниках, в новой среде — в облаке атомов, охлажденных до температур, близких к абсолютному нулю.
Атомтроника — раздел физики, изучающий движение атомов и управление этим движением. Это аналог электроники, в котором вместо электронов используют атомы. Атомтроника использует ультрахолодные атомы, поскольку их квантовые свойства и возможность точного контроля над частицами в этом состоянии позволяют моделировать системы с квантовыми эффектами. В атомтронных схемах ученые перемещают атомы с помощью лазеров.
В эксперименте использовали атомы лития, охлажденные до состояния сверхтекучего ферми-газа. В этом состоянии атомы объединяются по два, подобные куперовским парам электронов в сверхпроводниках. Джозефсоновский контакт — система из тонкого слоя диэлектрика между двумя слоями сверхпроводника. В этом эксперименте ученые сформировали его из двух резервуаров ультрахолодных атомов, разделенных лазерным излучением на длине волны 532 нанометра.
Атомы в созданной системе оказались способны на квантовое туннелирование: они преодолевали барьер группой и без потерь энергии. При приложении переменного внешнего потенциала к контакту разность химических потенциалов между двумя его сторонами менялась не плавно, а возрастала дискретными, равномерно расположенными «ступенями». Так физики впервые увидели шаги Шапиро при пропускании тока через контакт Джозефсона для системы холодных атомов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Шагами Шапиро называют квантовый эффект, при котором некоторая величина может принимать строго определенные квантованные значения, зависящие от параметров тока. В электронике ступенчато меняется напряжение в системе, а в атомтронике — разность химических потенциалов. Высота каждой ступени напрямую определяется частотой приложенного тока.
Ученые считают, что ультрахолодные атомы — идеальная платформа для изучения фундаментальных квантовых явлений и мощный инструмент для исследования и использования коллективной динамики квантовых систем с высокой степенью контроля. Они надеются применить полученные при изучении атомтроники данные для создания высокочувствительных сенсоров и симуляторов сложных квантовых материалов.
Telegram 
Дзен 
VK В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Коллектив российских ученых из Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и МФТИ впервые детально описал синоптическую изменчивость плюма реки Печоры, который формируется в юго-восточной части Баренцева моря, называемой Печорским морем. Исследование показало, что эта опресненная водная масса способна резко разрастаться до площади 55 тысяч квадратных километров (более 60 процентов всего Печорского моря) не только во время весеннего половодья, когда речной сток максимален, но и в любой месяц лета, при условии что на нее воздействует ветер подходящего направления и скорости. Более того, ученые зафиксировали два редких, но регулярных явления: «линзы» пресной воды, отсоединившиеся от основного плюма, которые дрейфуют на сотни километров к Новой Земле, и частые затоки печорских вод в Карское море через пролив Карские Ворота.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.
Авторы нового исследования выяснили, что жители каменного века начали целенаправленно менять окружающую среду в южной части Норвегии задолго до появления земледелия. Приблизительно 7000 лет назад они переселили рыбу в одно из горных озер и таким образом создали новый источник пищи, а затем построили сложную систему ловушек, которая прослужила не одно столетие.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии