Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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