Naukowcy zdołali zaobserwować powstawanie kwazicząstek

Kategorie: 

Źródło: IQOQI/Harald Ritsch

Proces formowania się kwazicząstek jest ekstremalnie trudny do zaobserwowana, gdyż trwa dosłownie ułamek sekundy. Lecz grupa fizyków z Rudolfem Grimmem na czele, we współpracy z międzynarodowym zespołem fizyków-teoretyków, zdołała zasymulować narodziny polaronów w ultrazimnym gazie kwantowym w czasie rzeczywistym. Wyniki badań opublikowano na łamach czasopisma Science.

 

Koncepcja kwazicząstek to narzędzie, pozwalające opisywać procesy zachodzące w wielu systemach kwantowych. Przykładowo, elektron poruszający się w materiale generuje polaryzację w swoim otoczeniu. Ta "polaryzacyjna chmura" przemieszcza się wraz z elektronem i teoretycznie można go opisać jako kwazicząstkę (polaron).

 

Rudolf Grimm zwraca uwagę na to, że formowanie się kwazicząstek jest kwestią attosekund (jedna attosekunda to 0,000000000000000001 sekundy). Zaobserwowanie tego procesu jest więc prawdziwym wyzwaniem, lecz jego zespół dokonał przełomu.

 

Ultrazimne gazy kwantowe to idealna platforma do badań zjawisk fizycznych, zachodzących w ciałach stałych, ale także stanów egzotycznych materii. We współpracy z fizykami teoretykami z Uniwetsytetu Harvarda, Uniwersytetu Technicznego w Monachium oraz Uniwersytetu Monash, Rudolf Grimm i jego zespół badał dynamikę kwazicząstek w czasie rzeczywistym. W komorze próżniowej, dzięki zastosowaniu techniki laserowej, naukowcy stworzyli ultrazimne gazy kwantowe, wykonane z atomów litu z niewielką ilością atomów potasu w centrum. Dla obu rodzajów atomów zastosowano izotopy fermionowe, które należą do tej samej fundamentalnej klasy co elektrony.

 

Dzięki polu magnetycznemu regulowano interakcje między atomami, w wyniku których powstały polarony. W ten sposób udało się zaobserwować proces tworzenia się kwazicząstek. Jak wyjaśnia Rudolf Grimm, podczas eksperymentu zasymulowano te same procesy fizyczne, lecz w znacznie mniejszych gęstościach. W tym przypadku, czas powstawania polaronów wynosił kilka mikrosekund. Dokonanie pomiaru wciąż było wielkim wyzwaniem a należy dodać, że w skondensowanej materii, kwaziczątki powstają w ciągu około 100 attosekund. Główny autor badania dodał: "Opracowaliśmy nową metodę obserwacji "narodzin" polaronu praktycznie w czasie rzeczywistym. Może ona się okazać bardzo interesującym podejściem do lepszego zrozumienia kwantowych właściwości fizycznych ultraszybkich urządzeń elektronicznych".

 

Wiadomość pochodzi z portalu tylkonauka.pl

 

Ocena: 

Średnio: 5 (1 vote)


Komentarze

Portret użytkownika żulo

To może ja?

To może ja?

Ci naukofcy nawet nie wiedzą co obserwują Smile

Zresztą tekst czy też tłumaczenie jest kiepskie. Co to znaczy: "Dla obu rodzajów atomów zastosowano izotopy fermionowe, które należą do tej samej fundamentalnej klasy co elektrony." To jakiś bełkot.

Tak czy owak można zrobić jakieś podsumowanie: instrumenty coś pokazały a do tego dorobiono kolejny byt. Czyli polaron. Taki sam jak foton czy jakieś inne kwanty. A co jest po prostu czymś co wpływa na pole elektromagnetyczne. Nasi uczeni tworzą takie kolejne byty, kolejne kwazicząstki wciąż nie potrafiąc dotrzeć do istoty. Czegoś prostego, uniwersalnego. Co tłumaczy sposób działania sił elektromagentycznych.

1
0
Portret użytkownika Spooky

O jak dobrze, że jeszcze się

O jak dobrze, że jeszcze się nie pojawił żaden komentarz portalowych "mondrali", którzy nie skończyli nawet gimnazjum, a wydaje im się, że są mądrzejsi od naukowców siedzących głęboko w temacie od wielu lat. Najwyraźniej tym razem nie rozumieją o czym jest artykuł, więc nie wiedzą jak się do niego przyczepić.

0
-1

Nie odpowiadam na komentarze tych, którzy nie rozumieją co czytają.

Skomentuj