Фізики встановили рекорд найнижчої температури у 9,7 пікокельвіна

Група фізиків під керівництвом Сяоцзі Чжоу та Сюйцзун Чень з Пекінського університету, а також Вейбяо Чень з Китайської академії наук, встановила новий рекорд еквівалентної температури. Результати експерименту, проведеного на борту космічної станції Тяньгун, опубліковані у виданні Science. Досягнута величина становить 9,7 пікокельвіна, або 0,0000000000097 кельвіна, що є найнижчим показником, виміряним на сьогодні.

Про це повідомляє ScienceAlert з посиланням на svs.gsfc.nasa.gov

Для досягнення такого стану дослідники використовували хмару атомів рубідію-87. За допомогою лазерів та магнітних полів у приладі під назвою Cold Atom Physics Rack науковці реалізували метод випаровувального охолодження. Оскільки в умовах мікрогравітації звичні методи відведення енергійних атомів не діють, автори експерименту застосували магнітний градієнт для імітації гравітаційного впливу, що дозволило ефективніше охолоджувати систему.

This all-optical ultracold platform … meets the exacting requirements for quantum simulation and precision metrology in future space missions, thus positioning it to advance two primary scientific frontiers.

— автори дослідження у публікації в журналі Science

Раніше подібні експерименти проводилися на Землі та на Міжнародній космічній станції. Зокрема, NASA створило конденсат Бозе-Ейнштейна на орбіті у 2018 році, а у 2021 році в межах експерименту у Бременській вежі падіння було зафіксовано температуру 38 пікокельвінів.

Цей стан матерії дозволяє атомам поводитися як єдиний квантовий об’єкт. Низька швидкість розширення хмари атомів дає змогу спостерігати за ними протягом довшого часу, що важливо для розвитку атомної інтерферометрії та перевірки фундаментальних фізичних принципів.