После лет попытки холодно пошли ученые, куда никто не отправился прежде. Две группы физиков создали необыкновенный квантовый ансамбль атомов, названных Конденсатом Боз-Эйнштейна (BEC) из существенно различного вида частицы, названной fermion. До сих пор BECs были сделаны только из частиц, названных бозонами.
Достижение открывает совсем новую область изучения, которое имело возможность бы не так продолжительно осталось ожидать оказать помощь ученым понять тайну высокотемпературной сверхпроводимости.Напряжение происходит от различия между бозонами и fermions, на базе квантового механического свойства, известного как «вращение». Вращение прибывает в пакеты, что физики учитывают торговая сеть 1/2. Fermions являются частицами (такими как электрон), которые имеют числа и вращение (1/2, 3/2, 5/2, и т.д.), тогда как бозоны (такие как фотон) имеют вращение целого числа (0, 1, 2, и т.д.).
Различие дает бозоны и fermions совсем другие свойства. Никакие два fermions не могут иметь то же квантовое состояние: Они не могут иметь тех же изюминок и быть в том же месте в один момент.
Бозоны могут. Так, когда охлаждено к нескольким миллиардным частям градуса выше полного нуля, бозоны снижаются в то же квантовое состояние, становление, ко всем намерениям, единственному, огромному, атому ансамбля: BEC. Fermions, такой как калий 40 или литий 6, в противном случае, не может сделать этого, потому, что каждая частица должна иметь слабо отличается изюминки, даже при очень самой холодной температуре.
Но в теории, fermion выступление пар как бозоны и газ соединенного fermions должен быть в состоянии уплотнить в BEC также.Сейчас, в первоначальный раз, две группы заставили это произойти. Первое, базируемый в университете Инсбрука в Австрии и втором, в Совместном Университете Лабораторной Астрофизики (JILA) в Валуне, Колорадо, охлажденный и заманенный в ловушку литий 6 и калий 40 атомов соответственно. Не обращая внимания на то, что методы отличались мало, они оба используемые магнитные поля, чтобы побудить атомы разделять на пары и производить BEC. «Где-нибудь в последних этапах охлаждения» fermions разделяют на пары, заявляет Инсбрукский глава группы Рудольф Гримм. «Я не знаю где».
Австрийская работа обрисована в работе, опубликованной онлайн Наукой на этой неделе, в то время как американская статья была представлена к Природе и недорога в сервере arXiv перед печатью.«Это – огромный шаг», говорит Рэндалл Хулет, физик в Университете Райса в Хьюстоне, Техас. «Это в самом деле очень отличается и главное новое направление».
Работа имела возможность бы привести к способу изучить высокотемпературную сверхпроводимость, в которой имеет место процесс, подобный уплотнению Боз-Эйнштейна.