Atomic Külmikud Võiksid Luua Kõige Lahedamad Asjad Kunagi

{h1}

Jäägipoolse läbimurimise käigus on teadlased välja mõelnud, kuidas külmutada rubiidiumi aatomi allpool kõige külmemat teoreetilist temperatuuri miinus 459° f, kasutades optilisi latte.

Uurijad ütlevad, et tuleviku kõige lahedamad asjad võidakse luua, kasutades peamiselt aatomi tasemel töötavaid külmutusseadmeid.

Teadlaste sõnul võib ainete ja väga võimsate quantum-arvutite loomiseks kasutada ka ainete kontrolli taset, mida teadlased praegu arendavad ultra-külmade objektide loomiseks.

Teadlased on tavapäraselt jahedas asjas kuni mõne miljardi hälbe võrra, mis on kõrgem absoluutnullist, kõige külmem temperatuur on teoreetiliselt võimalik, mis vastab miinusele 459,67 Fahrenheiti kraadi (miinus 273,15 Celsiuse). Siiski sooviksid nad külmutada asju veelgi külmemate temperatuuridega, et paremini mõista muid äärmuslikke nähtusi, nagu ülijuhtivus, kus elektronid kaob ilma esemeteta takistusteta.

Nüüd näevad füüsikud välja uut viisi väga külma aine tekitamiseks, mille idee on sarnane sellele, kuidas külmikud töötavad. Külmikud laadivad vedeliku, mida nimetatakse külmutusagensiks ümber nende jahutuspiirkonna. See vedelik imeb kuumust üles. Seejärel pumbatakse külmutusagensi kusagil, kus see soojus välja pumbatakse.

Chill aatomeid

Esiteks teadlased jahutavad rubiidium aatomeid laseritega. Kui need õigesti seadistatakse, suudavad need ained kiirgada aatomit selliselt, et need kiirgavad rohkem energiat kui nad neelavad, muutes need külmemaks.

Kui ained eraldasid laseriga laskmise tulemusel valgust, avaldas see neile kerget survet. Teadlased kasutasid seda survet aatomite kontrollimiseks, hoides neid kohapeal või liigutades neid ümber, tekitades mõnikord kokkupõrkeid. [Nõutav füüsika: kõige lahedamad osakesed]

Seejärel tegi teadlaste aatomid veel külmemaks, kui aurustuva jahutusega, mille puhul aine jahtub palju samal viisil, kui tass kohvi kaotab oma soojuse - kõige kuumematel aatomitel lastakse aurustuda, jättes külmemad.

Lõpuks kasutasid teadlased laserprintereid, mida nimetatakse "optilisteks ribadeks". Kui optilise võrega põrkuvad kaks aatomit, siis tekitavad ükskõiksed eksitused teise eksituse, mis on nn orbitaalse põletiku blokeerimine. Seejärel eemaldatakse põnevad aatomid süsteemist - entroopia äravõtmine, tööks saadaval olev energiakogus, mis muudab ülejäänud aatomid külmemaks.

Eksperimentides rubiidiumiaatomitega optilistel lattidel näitasid füüsikud edukalt, et nad suudavad eemaldada aatomite entroopia orbitaalse põletiku blokeerimise teel. Põhimõtteliselt võivad nad jõuda temperatuurini 10 kuni 100 korda kümnest kui praegu, kuni kümnendate kuni sajandike-a-miljardikute temperatuuride tasemeni, mis ületab absoluutse nulli. Kuid neil on tõenäoliselt vaja lainepikkuseid lasereid tegelikus elus, ütles teadlane Markus Greiner, Harvardi ülikooli füüsik.

Eksootiline asi

Nende teadustöö võiks aidata "luua eksootilisi uusi materjale, mida kunagi varem ei näinud," ütles Greiner WordsSideKick.com. "Kes teab, millised on nende materjalide omadused?"

Võimalus luua täiuslikke aatomite massiive võiks olla ka "suurepärane lähtepunkt üldotstarbelisele quantum-arvutile," ütles Greiner. Kvantarvutid kasutavad kvantfüüsika erisugust olemust - nagu näiteks, kuidas subatomiaalsed osakesed võivad üheaegselt efektiivselt pöörata kahes vastassuunas - teatud probleemide jaoks arvutusi eksponentsiaalselt kiiremini kui tavalised arvutid.

Kvantitatiivsete arvutite uurimine on peamiselt olnud seadmete jaoks, mis on kavandatud igale probleemile spetsiifilise probleemi lahendamiseks, kuid optilised lattid võivad viia üldkasutatavatele quantum-arvutitele, mis nagu kaasaegsed personaalarvutid võivad lahendada paljusid erinevaid probleeme.

Teadlased kirjeldasid oma järeldusi ajakirja Nature loodusteaduse 22. detsembri väljaandes.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com