Bose-Einstein yoğunlaşmaları, çok cisim sınırında ortaya çıkan dinamik olayları keşfetmek için ideal bir platformdur. Bu durumdaki bireysel atomlardan oluşan bir bulut, toplu olarak tek bir sıvı gibi davranır. Bu kuantum sıvısı direnç olmadan akabilir; süperakışkandır.
Ultra soğuk atom bulutlarında aynı anda iki süper akışkan bulunabilir. Şu ana kadar bir arada yaşamaları deneysel olarak gözlemlenemedi. Ancak şimdi fizikçiler Heidelberg Üniversitesi böylesi bir manyetik kuantum akışkanını (bu iki şekilde akışkandır) gösterdik. atom gazı.
Kirchhoff Fizik Enstitüsü araştırmacılarından Markus Oberthaler şöyle açıklıyor: "Son yıllarda atomik Bose-Einstein yoğunlaşmaları, sodyum ve rubidyum gibi çok farklı türdeki atomlardan, ancak son zamanlarda erbiyum ve disprosyum gibi daha "egzotik" atomlardan da oluşturuldu."
"Bu atomların çoğu aynı zamanda iç serbestlik dereceleri de sergiliyor; bir spinleri var ve küçük mıknatıslar gibi davranıyorlar. Bu, prensip olarak şu olguya da yol açabilir: Bose-Einstein yoğunlaşmasıancak bu henüz deneysel olarak gözlemlenmedi. Bu gösteri artık ultra soğuk bir rubidyum atomu bulutu ile mümkün.”
Buharlaşmalı soğutma adı verilen yöntem genellikle Bose-Einstein yoğuşmasını hazırlamak için kullanılır. Bu çalışma, bir fincandaki kahvenin üzerine üflenerek soğutulmasına benzer.
Kahvenin yüzeyindeki en hızlı atomlar uçup gidiyor ve geri kalan atomların daha düşük bir sıcaklıkta dinlenmesi bekleniyor. Bu bir dönüş için son derece zordur, bu yüzden Heidelberg fizikçileri başka bir yöntem seçtiler.
Dr. Maximilian Prüfer şunları söyledi: "Sistemi dengeden uzakta başlattık ve rubidyum atomları yeni bir denge durumuna ulaşana kadar bekledik. İlk başta daha az sezgisel görünen şeyin son derece etkili olduğu ortaya çıktı."
Bilim adamları, yalnızca bu durumun yaratılması ve izlenmesi için oluşturulmuş özel tespit ve tedirginlik tekniklerini kullandılar. Hareketsel serbestlik derecesi ile birlikte dönüşün de süperakışkan hale geldiğini fark ettiler. Dolayısıyla manyetik kuantum akışkanlarının aşırı derecede akışkan hale gelebilmesinin iki yolu vardır.
Aynı zamanda Heidelberg Üniversitesi YAPILAR Mükemmellik Kümesi'nin bir parçası olan “Sentetik Kuantum Sistemleri” araştırma grubunun başkanı Markus Oberthaler, şuraya, "Yeni araştırma yöntemlerimiz sadece yoğuşmayı karakterize etmekle kalmayacak, aynı zamanda dengesizlikten bu duruma giden yolu daha iyi anlamamıza da olanak sağlayacak."
Dergi Referans:
- Prüfer, M., Spitz, D., Lannig, S. ve diğerleri. Kolay düzlemli bir ferromıknatısın spinör Bose gazında yoğunlaşması ve termalleştirilmesi. Nat. fizik. (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01779-6
