Впервые исследованы квантовые свойства частицы нанометрового размера

Частицу из 100 миллионов атомов смогла привести в состояние, близкое к Бозе-Эйнштейновскому конденсату группа исследователей из университета Вены. Работа была опубликована 30 января в журнале Science.

Физикам удалось охладить наночастицу, удерживаемую в оптической ловушке, до сверхнизких температур и продемонстрировать квантовое взаимодействие материи c оптическим излучением. Эффект был достигнут путем управления частотой и положением охлажденной частицы в оптическом резонаторе.

Своим основным достижением авторы статьи называют то, что в эксперименте были созданы условия, которые позволили продемонстрировать поведение твердотельной частицы большого размера и массы как объекта квантового мира. Оно открывает возможность для проведения фундаментальных физических исследований.

В январе 2020 года группа исследователей из Цюриха сообщила об удержании диэлектрической частицы размером 136 нм в состоянии предельно малой энергии.

Проявление квантовых свойств в больших системах связано с трудностями, которые имеют фундаментальную природу. По мере роста массы объекта уменьшается пороговая величина колебаний как самого объекта, так и атомов, из которых он состоит. Для наблюдения и изучения квантовых свойств тяжелых частиц необходимо их охлаждение до сверхнизких температур и точное удержание на месте.