Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Labro glowna

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry
Labro na dole

Chaos kwantowy w ultrazimnym gazie - przełomowe dane



Specjalistyczne laboratorium przy Uniwersytecie w Innsbrucku zidentyfikowało chaotyczne zachowanie atomów za pomocą ultrazimnego gazu. Ten przełom umożliwi fizykom lepsze poznanie świata mechaniki kwantowej.

W stosunkowo krótkim czasie badania nad ultrazimnym gazem stały się jedną z najbardziej interesujących i potencjalnie znaczących dziedzin fizyki atomowej i molekularnej. A stało się tak dlatego, że w ultrazimnym świecie naukowcy są w stanie kontrolować i obserwować atomy w sposób niedostępny w innych warunkach.

W laboratoriach, gdzie temperatury mierzone są w mikro- i nanokelwinach (milionowej, a nawet miliardowej stopnia powyżej zera bezwzględnego), atomy poruszają się niezwykle powoli, zmieniając swoje zachowanie. To stwarza fizykom okazję do lepszego poznania świata fizyki kwantowej (tj. tego, co dzieje się w skali subatomowej i nanoskopowej). Po osiągnięciu wystarczająco niskich temperatur, atomy tworzą nowy stan materii, który podlega zasadom mechaniki kwantowej.

Jednym z laboratoriów wyposażonych w ultrazimne zaplecze dysponuje Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu w Innsbrucku. Przełomowe prace badawcze prowadzone w laboratorium - w ramach projektu ERBIUM, dofinansowanego z budżetu 7PR - doprowadziły do rozpoznania chaotycznego zachowania cząstek w gazie kwantowym. To znaczące odkrycie ze względu na otwarcie nowych możliwości obserwowania interakcji między cząstkami kwantowymi.

„Po raz pierwszy byliśmy w stanie obserwować chaos kwantowy w rozproszonym zachowaniu ultrazimnych atomów” - stwierdziła kierowniczka zespołu, Francesca Ferlaino. „Nasze prace wyznaczają punkt zwrotny w świecie ultrazimnych gazów”.

Obserwacja stochastycznego zachowania

Chaos dla fizyka nie jest synonimem nieładu, lecz raczej dobrze uporządkowanego układu, który ze względu na swoją złożoność, wykazuje stochastyczne zachowanie. Aby zaobserwować chaos kwantowy, fizycy z Innsbrucka schłodzili atomy erbu (srebrzysto-białego metalu w stanie stałym) do kilkuset nanokelwinów i umieścili je w pułapce z wiązek laserowych. Następnie wykorzystali pole magnetyczne, aby wzbudzić rozproszenie cząstek i odnotować, po upływie 400 milisekund, liczbę atomów pozostających w pułapce.

W ten sposób zespół mógł ustalić, w jakim polu magnetycznym dwa atomy łączą się w słabo związaną molekułę. W takim polu magnetycznym powstają tak zwane rezonanse Fano-Feshbacha. Dzięki zmianie pola magnetycznego w kolejnych cyklach doświadczalnych i powtórzeniu doświadczenia 14.000 razy, fizycy rozpoznali 200 rezonansów - bezprecedensowa liczba w ultrazimnych gazach kwantowych.

Naukowcy byli w stanie wykazać, że konkretne właściwości erbu powodowały wysoce złożone zachowanie sprzęgające między cząstkami, które można opisać jako chaotyczne. Erb jest stosunkowo ciężkim i wysoce magnetycznym minerałem, a interakcja między jego atomami, jak wykazano, różni się znacząco od innych gazów kwantowych, które poddano jak dotąd analizie.

Mimo iż doświadczenie nie umożliwiło scharakteryzowania zachowania pojedynczych atomów, pozwoliło zespołowi, na podstawie złożonych metod statystycznych, opisać zachowanie cząstek. Ferlaino porównała metodę do socjologii, która bada zachowanie większych społeczności ludzi, podczas gdy psychologia opisuje relacje między jednostkami.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature. „W toku doświadczenia ultrazimny gaz atomów erbu wykazał wiele rezonansów Fano-Feshbacha” - czytamy w streszczeniu. „Wyniki analizy dowodzą, że rozkład odstępów od najbliższych sąsiadów jest taki, jakiego można się spodziewać w teorii macierzy losowej... nasze wyniki ujawniają zatem chaotyczne zachowanie w naturalnej interakcji między ultrazimnymi atomami”.

Więcej informacji:

Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu w Innsbrucku
http://www.ultracold.at/

Źródło: www.cordis.europa.eu


Tagi: chaos kwantowy, ultrazimny gaz, lab, laboratorium, projekt
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Informacje dnia: Zdrowych i Pogodnych Świąt Bożego Narodzenia Zapraszamy na wyjątkową edycję Targów PCI Days 2025! Zawał już dawno przestał być chorobą mężczyzn Świąteczna apteczka Radioaktywny pluton się nie ukryje Złoty Medal Chemii przyznany po raz 14 Zdrowych i Pogodnych Świąt Bożego Narodzenia Zapraszamy na wyjątkową edycję Targów PCI Days 2025! Zawał już dawno przestał być chorobą mężczyzn Świąteczna apteczka Radioaktywny pluton się nie ukryje Złoty Medal Chemii przyznany po raz 14 Zdrowych i Pogodnych Świąt Bożego Narodzenia Zapraszamy na wyjątkową edycję Targów PCI Days 2025! Zawał już dawno przestał być chorobą mężczyzn Świąteczna apteczka Radioaktywny pluton się nie ukryje Złoty Medal Chemii przyznany po raz 14

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje