คอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์มีอุณหภูมิต่ำเป็นประวัติการณ์

วิธีใหม่ในการควบคุมการขยายตัวของสสารในคอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์ (BEC) ที่ตกลงมาอย่างอิสระทำให้เกิดอุณหภูมิที่มีประสิทธิผลเย็นที่สุดเท่าที่เคยวัดได้: 38 pK (10 –12 K) เหนือศูนย์สัมบูรณ์ วิธีการนี้ช่วยให้นักวิจัยในเยอรมนีและฝรั่งเศสเห็นภาพวิวัฒนาการของคอนเดนเสทได้นานกว่า 2 วินาที เปิดประตูสู่การวัดค่าคงที่โน้มถ่วง g และโฟตอนรีคอยล์ที่เพิ่มขึ้น และอาจเสนอวิธีอื่นในการตรวจจับคลื่น

ความโน้มถ่วง

เป็นกลุ่มของอนุภาคในสถานะพื้นควอนตัมเดียวกัน เนื่องจากพวกมันถูกสร้างขึ้นเพื่อทดลองครั้งแรกในปี 1995 พวกมันจึงกลายเป็นฐานทดสอบสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับธรรมชาติควอนตัมของสสาร ตัวอย่างหนึ่งคือ อินเตอร์เฟอโรเมทรีของคลื่นสสาร ซึ่งเป็นอินเตอร์เฟอโรเมตริกประเภทหนึ่งที่ใช้ลักษณะ

ของคลื่นของอะตอม เมื่อทำเช่นนี้กับ BECs ที่ตกลงมาอย่างอิสระ รูปแบบการรบกวนที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงส่วนหนึ่ง ทำให้การทดลองดังกล่าวเป็นการทดสอบที่ละเอียดอ่อนของกระบวนการทางกายภาพพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม เมื่อ BEC ถูกปล่อยออกจากกับดักแม่เหล็ก

ที่มันถูกสร้างขึ้น ปฏิสัมพันธ์ที่น่ารังเกียจระหว่างอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบของมันจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้ BEC ขยายตัวจนเจือจางเกินไปที่จะตรวจจับผ่านการถ่ายภาพการดูดกลืนแสงมาตรฐาน เนื่องจากความละเอียดของอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เพิ่มขึ้นตามกำลังสอง

ของเวลาตกอิสระ การจำกัดการขยายตัวของคอนเดนเสทจึงมีความสำคัญ ในการทำเช่นนี้ นักฟิสิกส์ใช้แรงแม่เหล็ก แสง หรือไฟฟ้าสถิตเพื่อโฟกัสคอนเดนเสท คล้ายกับวิธีที่เลนส์โฟกัสแสง วิธีการเลนส์คลื่นสสารที่เรียกว่าเหล่านี้สามารถทำให้อุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพของ BEC เย็นลงถึง 50 pK 

อย่างไรก็ตาม จะส่งผลต่ออุณหภูมิตามรัศมีของคอนเดนเสทเท่านั้น ไม่ใช่ในทิศทางตามแนวแกนของการตก ดังนั้น แม้จะมีเลนส์คลื่นสสาร แต่ BEC ในการตกอย่างอิสระก็ยังคงขยายตัวอย่างรวดเร็ว เลนส์คลื่นสสาร 3 มิติ วิธีการใหม่ซึ่งอธิบายไว้ในจดหมายทบทวนทางกายภาพแก้ไขข้อบกพร่องนี้

โดยการเปลี่ยน

สนามแม่เหล็กที่ใช้ในการดักจับคอนเดนเสทในลักษณะที่ทำให้รูปร่างของมันสั่น เปลี่ยนจากลูกบอลเป็นวงรีบางๆ จากนั้นคอนเดนเสทจะเข้าสู่การตกอย่างอิสระเมื่อขนาดตามแนวแกนถึงจุดที่บางที่สุด ซึ่งทำให้อัตราการขยายตามแนวแกนต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เลนส์แม่เหล็กควบคุมการขยายตัว

ของคอนเดนเสทเพิ่มเติมในทิศทางรัศมี เพื่อทดสอบเทคนิคของพวกเขา นักวิจัยที่นำ ได้ใช้ หอปล่อยความสูง 110 เมตรในเมืองเบรเมิน ประเทศเยอรมนี ทีมงานเริ่มต้นด้วยการสร้าง BEC จากก้อนเมฆที่มีรูบิเดียมประมาณ 100,000 อะตอม จากนั้นอะตอมเหล่านี้เกิดการตกอย่างอิสระ 4.74 วินาที 

ซึ่งระหว่างนั้นภาพการดูดกลืนแสงถูกถ่ายที่จุดต่างๆ เมื่อทีมงานถ่ายภาพ BEC ที่ตกลงมาอย่างอิสระโดยไม่ใช้เทคนิคเลนส์คลื่นใดๆ พวกเขาพบว่าคอนเดนเสทสลายตัวภายใน 160 มิลลิวินาทีของการปล่อย ด้วยการใช้เทคนิคของพวกเขา พวกเขาได้อุณหภูมิที่มีประสิทธิภาพต่ำเป็นประวัติการณ์

และถ่ายภาพ BEC นานกว่า 2 วินาที “วิธีการของเราทำให้เกิดการทดลองใหม่ๆ หรือปรับปรุงสิ่งที่มีอยู่ให้ดีขึ้นได้อย่างมาก” Ernst Rasel ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยของ IQO กล่าว“ก้าวสำคัญสำหรับอะตอมอินเตอร์เฟอโรเมทรี”ทีมงานกล่าวว่าการกำหนดค่าเลนส์แม่เหล็กที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถลดข้อจำกัด

บางประการของการตั้งค่าปัจจุบัน ทำให้สามารถควบคุมการขยายตัวของ BEC ได้เข้มงวดยิ่งขึ้น การลดจำนวนอะตอมภายใน BEC อาจทำให้อัตราการขยายตัวลดลง ทำให้อุณหภูมิที่ใช้งานลดลงเหลือ 14 pK อย่างไรก็ตาม มันยังสามารถลดเวลาในการถ่ายภาพทั้งหมดได้ เนื่องจาก BEC ที่มีขนาดเล็ก

นักฟิสิกส์

แห่งมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมในเนเธอร์แลนด์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัย เรียกเทคนิคใหม่นี้ว่า “เป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับอะตอมอินเตอร์เฟอโรเมทรีกับ BECs ในสถานการณ์ที่ปล่อยให้เวลาตกนานอย่างอิสระ (เช่น ในอวกาศหรือใน หอลด)”. เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการก่อนหน้านี้ ตั้งข้อสังเกตว่า

เทคนิคของทีม IQO ช่วยลดพลังงานจลน์ภายในของก๊าซในสามมิติทั้งหมด และความเรียบง่ายของมันหมายความว่าควรจะพบการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในรูบิเดียม BEC อินเตอร์เฟอโรเมทรีอะตอม การแปลรูปแบบดังกล่าวเป็นสตรอนเชียม เขาเสริมว่า “น่าสนใจเป็นพิเศษ” เนื่องจากสตรอนเชียม

ในแคนาดาเป็นเจ้าภาพเปิดกลเม็ดเปิดตัวของความร่วมมือ It from Qubit เพื่อพยายามเจาะช่องว่างระหว่างฟิลด์ต่างๆ เนื่องจากหนึ่งในภารกิจแรกของเราคือการพัฒนาความคล่องแคล่วในทั้งสองภาษา เราจึงตัดสินใจที่จะจัดการประชุมนี้เป็นการผสมผสานระหว่างเวิร์กช็อปและโรงเรียนภาคฤดูร้อน

ความสนใจในโรงเรียนภาคฤดูร้อนเกินความคาดหมายของเรามาก หลังจากเพิ่มการลงทะเบียนตามแผนเดิมเป็นสองเท่าและเติม PI จนเต็มแล้ว เรายังต้องปฏิเสธผู้สมัครมากกว่า 200 คน ในท้ายที่สุด นักวิจัย 180 คนจากทั่วโลกมารวมกันที่ PI นักศึกษาและ postdocs จำนวนมากที่ไม่สามารถเข้าร่วมทางร่างกาย

ได้เนื่องจากข้อจำกัดของพื้นที่ ทำได้ผ่านการถ่ายทอดสดทางเว็บของการบรรยายและการสัมมนาผู้เข้าร่วมเป็นตัวแทนของสาขาต่างๆ มากมาย รวมถึงความโน้มถ่วงควอนตัม ทฤษฎีอนุภาค ฟิสิกส์สสารควบแน่น รากฐานของทฤษฎีควอนตัม ข้อมูลควอนตัม และวิทยาการคอมพิวเตอร์ 

พวกเขายังเป็นตัวแทนของประสบการณ์ที่หลากหลายตั้งแต่นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจนถึงอาจารย์อาวุโส แต่ทุกคนมีตัวหารร่วมกัน: พวกเขาอยู่ที่นั่นเพื่อเรียนรู้ เพื่อรองรับภูมิหลังที่หลากหลายของนักเรียนและผู้เชี่ยวชาญ เรารู้ตั้งแต่เริ่มต้นว่าการประชุมนี้จำเป็นต้องค่อนข้างแตกต่างจากการประชุมมาตรฐานหรือโรงเรียนภาคฤดูร้อน หลังจากปรึกษาหารือกันเป็นเวลานาน 

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์