Учёные воплотили в жизнь квантовое предсказание 1931 года

Исследователи Университета Иннсбрука создали и напрямую наблюдали квантовые состояния, известные как «струны Бете»

Для получения необычных квантовых состояний учёные взяли облако атомов цезия и охладили его до температуры в несколько миллиардных долей градуса выше абсолютного нуля. Затем облако разделили на тысячи узких трубок — в них атомы могли двигаться только в одном направлении, что необходимо для формирования «струн Бете».

Меняя взаимодействие атомов с отталкивающего на притягивающее, команда добилась их объединения в связанные состояния разного размера — некоторые кластеры включали шесть и более частиц. Чтобы подтвердить, что частицы действительно связаны, исследователи позволили «струнам» расширяться внутри одномерных трубок: при столкновениях структуры сохранялись. В другом варианте эксперимента атомы выпустили в трёхмерное пространство — там «струны Бете» распались, а запасённая энергия перешла в движение, ускорив разлёт частиц.

Результаты, опубликованные в Nature Communications, открывают новые возможности для изучения коллективных квантовых объектов: в ультрахолодном атомном газе можно с высокой точностью управлять геометрией системы, плотностью частиц и их взаимодействием. Ранее «струны Бете» обнаруживали в твердотельных магнитных системах, но новая среда даёт больше контроля для исследований.

Источник: ScienceDaily