Нещодавно в Лабораторії квантових сумішей Національного інституту оптики (Італія) вчені провели експеримент, який відкрив нову сторінку в дослідженнях квантових систем. Дослідники вперше спостерігали, як утворена із ультрахолодних атомів крапля під впливом капілярних сил перетворюється на нитку, а потім розпадається на кілька дрібніших фрагментів — явище, раніше відоме лише у макроскопічних рідинах.
Опублікування результатів
Стаття з описом цих спостережень з’явилася в журналі Physical Review Letters (PRL). Експеримент ґрунтується на використанні суміші атомів калію та рубідію, охолоджених до наднизьких температур та утриманих в оптичному хвилеводі.
Механізм розпаду
Після формування компактної квантової краплі оптичне поле починало її витягати, подовжуючи у тонку нитку. При досягненні певної критичної довжини ця нитка втрачала стабільність та «розривалася» на менші краплі. Динаміка поділу виявилася аналогічною класичній нестабільності Плато–Рейлея, яка проявляється, наприклад, у розриві водяного струмка.
Що таке капілярна нестабільність?
Капілярна нестабільність описує процес, коли рідина прагне зменшити площу поверхні за рахунок розриву цівки на окремі каплі. У класичній гідродинаміці це пояснюють дією поверхневого натягу. Відтепер подібний ефект виявлено й у квантовому газі.
Роль квантових ефектів
На наднизьких температурах окремі атоми калію і рубідію перестають діяти незалежно й об’єднуються в єдину квантову сутність. Цьому сприяють флюктуації та міжатомні взаємодії, що створюють «квантові краплі» — стабільні утворення завдяки балансуванню сил відштовхування і квантового тиску.
Подальші перспективи
На думку авторів дослідження, контрольована генерація та керування масивами квантових крапель можуть стати основою для нових прикладних розробок у квантових технологіях — від точних вимірювальних приладів до елементів квантових обчислювальних систем.
Дослідження показує, що єдина країна, здатна повністю прогодувати своє населення, - це Гаяна. Інші країни…
YouTube більше не підтримує старі моделі iPhone та iPad. Користувачі можуть втратити доступ до оновлень…
Дослідження українського історика Олександра Алфьорова розкриває стародавню назву Києва, яка вживалася тюрками — Манкермен, що…
Дослідження походження прізвища Москаль в Україні відкриває нові факти про його зв'язок із козацькою історією.…
lifecell з 11 червня підвищує тарифи на міжнародні дзвінки та SMS. Ціна міжнародного SMS зросте…
Екстремальна магнітна буря атакує Землю: дізнайтеся, як вона вплине на техніку та здоров'я, і які…