Атомный газ охладили до рекордно низкой температуры

Исследователи Пекинского университета и Шанхайского института оптики и точной механики получили на китайской космической станции атомный газ с эффективной температурой ниже 10 пикокельвинов. Расширение атомного облака наблюдали более 7 секунд.

По сообщению Пекинского университета, достигнута рекордно низкая эффективная температура искусственно созданного квантового газа. Прежний результат — 38 пикокельвинов — получили на Земле, в башне свободного падения в Бремене. В том эксперименте расширяющееся облако наблюдали две секунды.

Эксперимент проводился на платформе для сверххолодных атомных физических экспериментов на китайской космической станции. Разработка платформы велась с 2015 года Шанхайским институтом оптики и точной механики Китайской академии наук и Пекинским университетом. Экспериментальный шкаф был доставлен на станцию в октябре 2022 года.

Сначала атомы охладили лазерами, захватили в ловушку и применили испарительное охлаждение. Затем газ дополнительно охладили в два этапа с помощью перекрещивающихся лазерных пучков. На этих этапах различались поперечные размеры пучков в фокусе и глубина создаваемых ими оптических ловушек. Результат опубликован 5 ноября 2026 года в журнале Science под названием Quantum Gases Below 10 Picokelvin in Space.

По оценке авторов, более слабое тепловое движение атомов позволит точнее управлять состоянием квантового газа и изучать его длительную эволюцию при слабых возмущениях.

Источник: Пекинский университет