Размер шрифта
Новости Спорт
15 000 ₽
Реклама 18+
ООО «ФОНКОР», ИНН: 7726752148
erid: 2RanymdFVoy
Участие в азартных играх
может привести к возникновению
зависимости от азартных игр
Выйти
ЧП на борту рейса Flydubai
Наука

Физики впервые измерили «квантовую лестницу», предсказанную 40 лет назад

Nature: цепочки из атомов стронция подтвердили давнее предсказание теории

Физики впервые напрямую измерили «квантовую лестницу» энергетических уровней, которую теория предсказала около 40 лет назад. Это подтвердило давние расчеты и показало, что тонкие предсказания фундаментальной теории можно проверить в эксперименте. Работа опубликована в журнале Nature.

Ученые Калифорнийского технологического института (Caltech) вместе с коллегами из Франции и Германии работали с цепочками из 35 атомов стронция. Атомы удерживали «оптическим пинцетом» — сфокусированными лазерными лучами — и переводили в особое состояние, в котором соседние атомы сильно взаимодействуют друг с другом.

Чтобы «прощупать» энергетические уровни системы, ученые применили метод, который сравнивают с тем, как влажный палец, скользящий по краю бокала, заставляет его звучать: они плавно меняли частоту лазера и ловили «резонансы» — частоты, на которых атомы особенно сильно откликались. Соотношения измеренных энергетических уровней в точности совпали с тем, что предсказывает так называемая конформная теория поля.

Эта теория описывает поведение систем в особых «критических» точках — например, когда вещество находится на грани перехода из одного состояния в другое. Она применяется и в физике материалов, и в теории струн, но проверить ее тончайшие предсказания прямым измерением до сих пор не удавалось. Работа показывает, что управляемые системы из холодных атомов могут служить «квантовыми симуляторами» — инструментами, на которых проверяют сложнейшие теории, недоступные обычным расчетам. Это важный шаг для фундаментальной физики, хотя практических применений ждать еще рано.

Квантовые симуляторы — одно из самых перспективных направлений современной физики: вместо того чтобы считать поведение сложных квантовых систем на обычных компьютерах, где это практически невозможно, ученые «собирают» нужную систему из атомов и наблюдают за ней напрямую. Именно так удалось проверить предсказание, десятилетиями остававшееся чисто теоретическим, и это открывает путь к изучению других труднодоступных явлений.

Ранее ученые доказали, что геном человека устойчив к невесомости.

На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия
Ok
1 Подписывайтесь на Газету.Ru в MAX Все ключевые события — в нашем канале. Подписывайтесь!