Fyzici sú svedkami bizarného zrodu „kvázičastice“

V novej štúdii vedcom bolo umožnené, aby sa atóm nečistoty vyvinul do kvázičastice, čo im umožnilo pozorovať

V novej štúdii vedci dokázali, aby sa atóm nečistôt vyvinul na kvazičastice, čo im umožnilo pozorovať „zrod“ kvazičastice. (Obrazový kredit: CCQ, Aarhuská univerzita)



Fyzici skúmajúci kvantový svet sledovali zrod kvazičastice a vrhali svetlo na podivné správanie týchto bizarných „falošných častíc“.



Kvazičastice sú záhadnou entitou vo svete fyziky od prvého uvedenia ako pojem v 30. rokoch minulého storočia. Sú to zvláštne poruchy vo fyzických systémoch, ktoré nie sú časticami, ale správajú sa ako častice. V novej štúdii boli fyzici schopní pozorovať zvláštny typ rodenia sa kvazičastíc, ktorý im umožnil preskúmať správanie týchto zvláštnych fyzikálnych systémov.

'Kvazičastice sú mimoriadne zaujímavé, pretože môžu pozostávať z nespočetných častíc a ich excitácií,' povedal Magnus G. Skou, fyzik z Aarhuskej univerzity v Dánsku, ktorý pracoval na tejto štúdii. povedal Phys.org .



Čítaj viac: Kvantová fyzika: naša štúdia naznačuje, že objektívna realita neexistuje

V tejto novej štúdii tím v podstate vytvoril kvazičastice. Na to použili ultra studený plyn atómov. Vedci pripravili „koherentný superpozičný stav“ atómov-atómov existujúcich v dvoch stavoch súčasne-v Bose-Einsteinovom kondenzáte, čo je skupina atómov ochladených na takmer absolútnu nulu, ktoré sa zhlukujú a pôsobia ako jeden atóm. Pomocou ultrarýchleho rádiofrekvenčného žiarenia vytvorili v atómoch nečistoty, čo im umožnilo študovať kvantové nečistoty.

'Naše experimenty boli vykonané s použitím média atómov ochladeného na úžasne nízku teplotu iba miliardtinu stupňa nad absolútnou nulou, čo je hlboko pod teplotou vesmíru,' povedal Skou.



Sledovali tieto kvantové superpozície a videli, že sa nakoniec vyvinuli do určitého typu kvazičastice známej ako polaronická kvazičastica, čo je prechodné spájanie elektrónov a atómov, ktoré existuje len bilióny sekundy. Tieto typy kvazičastíc môžu vedcom umožniť študovať interakciu elektrónov a atómov v pevnom materiáli.

Súvisiace: Objektívna realita neexistuje, ukazuje kvantový experiment

Polaronický kvazičastice alebo polaron, ako sa pozerali, keď prišli, bola konkrétna odroda známa ako Boseov polaron. Bose polarony sú kvazičastice, ktoré sú vyrobené z určitých typov atómov ponorených do Bose-Einsteinovho kondenzátu. Táto štúdia bola po prvý raz, keď vedci priamo pozorovali „narodenie“ Boseho polaronu, pretože tieto pozorovania je ťažké uskutočniť, pretože tieto procesy prebiehajú tak rýchlo.



Sledovaním zrodu týchto kvazičastíc a štúdiom ich kvantových nečistôt „sme zistili, že nečistoty začali dynamicky interagovať s atómami média a zmerali sme tento vývoj,“ povedal Skou.

'Naša štúdia je veľkým krokom vpred v porozumení Boseových polaronov, ich nerovnovážnej dynamiky a toho, ako sa tvoria,' povedal Skou. 'Tieto kvantové javy sú samy o sebe mimoriadne fascinujúce, ale okrem toho sa predpokladá, že sú kľúčovými prvkami v exotických technológiách, ako sú organické polovodiče a supravodiče.'

E -mail Chelsea Gohd na cgohd@demokratija.eu alebo ju sledujte na Twitteri @chelsea_gohd. Sledujte nás na Twitteri @Spacedotcom a na Facebooku.