Конденсация Бозе-Эйнштейна атомов цезия в неосновном состоянии

В рамках новаторской работы исследователи из Университета Инсбрука в сотрудничестве с Университетом Дарема впервые достигли бозе-эйнштейновской конденсации (БЭК) атомов цезия в неосновном состоянии. Это исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает путь к новым экспериментам с ультрахолодными атомными газами и изучению квантовой физики многих тел. Достижение бозе-эйнштейновской конденсации зависит от поддержания благоприятного соотношения хороших и плохих столкновений. Упругие столкновения играют решающую роль в управлении процессами испарения и термализации, в то время как неупругие столкновения двух тел и рекомбинация трех тел могут снизить эффективность охлаждения до такой степени, что БЭК не может быть достигнут. Учёные определили две отдельные области магнитного поля, где возможна конденсация, с незначительными потерями двух тел и достаточно подавленными потерями трех тел.

Появление спиновой микроэмульсии в бозе-эйнштейновских конденсатах со спин-орбитальной связью

В новом исследовании учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) сообщили об открытии спиновой микроэмульсии в двумерных системах спинорных бозе-эйнштейновских конденсатов. Открытие проливает свет на новый фазовый переход, характеризующийся потерей сверхтекучесть, сложные псевдоспиновые текстуры и появление топологических дефектов. Было применено передовое теоретико-полевое моделирование (FTS) для исследования перехода низкотемпературной полосовой фазы со сверхтвердыми характеристиками. При повышении температуры фаза превращается в спиновую микроэмульсию. В фазе спиновой микроэмульсии атомы самоорганизуются на основе своих внутренних спиновых состояний, подобно образованию микроэмульсий в жидкостях. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Наблюдение кольца Алисы в конденсате Бозе-Эйнштейна

Область квантовой физики изобилует путями, ведущими к новым областям исследования, но одна кроличья нора предлагает уникальную точку зрения в мир, где частицы ведут себя по-разному — через пресловутое зеркало. Названный «кольцом Алисы» в честь всемирно известных рассказов Льюиса Кэрролла о «Приключениях Алисы в стране чудес», внешний вид этого объекта подтверждает многолетнюю теорию о том, как распадаются монополи. В частности, они распадаются на кольцеобразный вихрь, где любые другие монополи, проходящие через центр, переворачиваются на свои противоположные магнитные заряды. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications 29 августа.

Универсальное уравнение состояния для волновой турбулентности в квантовом газе

Ученые из Кембриджского университета смогли добиться определенного прогресса, исследуя волновую турбулентность через ультрахолодный квантовый газ. Фокусом этого исследования является конденсат Бозе-Эйнштейна. Что отличает это исследование, так это его способность систематически измерять свойства турбулентных каскадов и экспериментально строить для них уравнение состояния (EoS), попытка, которая оставалась неуловимой в других неравновесных системах. Выводы, опубликованные в журнале Nature, объясняют, как при изменении подводимой энергии через вибрации характеристики турбулентного состояния зависят исключительно от величины энергии, а не от внешних факторов, таких как частота вибрации или форма контейнера.

Мысленный эксперимент подтверждает, что парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена остается в силе даже в увеличенном масштабе

Группа физиков из Базельского университета в Швейцарии с помощью экспериментов обнаружила, что парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР) остается в силе даже в увеличенном масштабе. Паоло Колчиаги, Ифань Ли, Филипп Трейтлейн и Тилман Зибольд описывают свой эксперимент в Physical Review X. Джон Белл разработал то, что стало известно как тест Белла — средство проверки парадокса ЭПР — до сих пор в нем участвовали небольшие запутанные системы, использующие пары фотонов или атомов. В новой работе исследовательская группа показала, что такой же эксперимент можно масштабировать до более крупной системы с использованием конденсатов Бозе-Эйнштейна.

Реализация фотонных p-орбитальных топологических изоляторов высшего порядка

Исследователи экспериментально продемонстрировали p-орбитальные HOTI с использованием фотонных BKL, созданных методом непрерывной лазерной записи (CW). В нетривиальной БКЛ треугольной формы наблюдаются орбитальные угловые состояния как px-, так и py-типа. Они показали характерную интенсивность и фазовые структуры, проявляющие нульмерные моды «нуль-энергии». Угловое возбуждение приводит к динамическому вращению дипольного луча из-за вызванного нелинейностью подъема px и py вырождения орбитальной моды.

Теорема статистической физики действительна и в квантовом мире

Физики Боннского университета экспериментально доказали, что важная теорема статистической физики применима к так называемым «конденсатам Бозе-Эйнштейна». Их результаты теперь позволяют измерить определенные свойства квантовых «суперчастиц» и вывести характеристики системы, которые в противном случае было бы трудно наблюдать. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Экспериментальное подтверждение одновременного существования одновременно двух сверхтекучих жидкостей в ультрахолодных атомных облаках

В ультрахолодных атомных облаках могут одновременно существовать две сверхтекучие жидкости. До сих пор их сосуществование не удавалось наблюдать экспериментально. Однако теперь физики из Гейдельбергского университета продемонстрировали наличие такой магнитной квантовой жидкости — жидкости в двух отношениях — в атомарном газе. Исследователям под руководством профессора доктора Маркуса Оберталера удалось подготовить это состояние в облаках ультрахолодных атомов рубидия и детально его охарактеризовать. Результаты их исследования были опубликованы в журнале Nature Physics.

Создан первый квазичастичный конденсат Бозе-Эйнштейна

Физики создали первый конденсат Бозе-Эйнштейна — загадочное пятое состояние материи, состоящее из квазичастиц, сущностей, которые не считаются элементарными частицами, но все же могут обладать свойствами элементарных частиц, такими как заряд и вращение. В течение десятилетий было неизвестно, могут ли они подвергаться конденсации Бозе-Эйнштейна так же, как реальные частицы, и теперь выясняется, что они могут. Это открытие окажет значительное влияние на развитие квантовых технологий, включая квантовые вычисления.

Гигантская проводимость спиновых волн магнонов в сверхтонких изоляторах

Когда вы делаете токопроводящие провода тоньше, их электрическое сопротивление увеличивается. Это закон Ома, и в целом он верен. Важным исключением являются очень низкие температуры, когда подвижность электронов увеличивается, когда провода становятся настолько тонкими, что фактически становятся двумерными. Теперь физики Гронингенского университета вместе с коллегами из Брестского университета наблюдали, что нечто подобное происходит с проводимостью магнонов, спиновыми волнами, которые проходят через магнитные изоляторы, подобно волне, проходящей через стадион. Увеличение проводимости было впечатляющим и происходило при комнатной температуре. Это наблюдение было опубликовано в Nature Materials 22 сентября.