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.

Первое наблюдение явления черенковского излучения в двумерном пространстве

Исследователи разработали специальную многослойную структуру, обеспечивающую взаимодействие между свободными электронами и световыми волнами, распространяющимися по поверхности. Продуманная конструкция конструкции позволила провести первое измерение двухмерного черенковского излучения. Низкая размерность эффекта позволила заглянуть в квантовую природу процесса испускания излучения свободными электронами: подсчет количества фотонов (квантовых частиц света), испускаемых одним электроном, и косвенное свидетельство запутанности электронов световыми волнами, которые они излучают.

Новый оптический метод проверки топологических фаз в магнитных материалах

Исследователи проанализировали свет, рассеянный материалом, и показали, что если интенсивность рассеяния различна для двух поляризаций, материал находится в топологической фазе. И наоборот, если нет разницы в интенсивности рассеянного света, то материал не находится в топологической фазе. Таким образом, свойства рассеянного света служат четкими индикаторами топологических фаз в этих магнитных материалах. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Первая экспериментальная бозонная стимуляция рассеяния атомного света в ультрахолодном газе

Бозоны, один из двух фундаментальных классов частиц, были в центре внимания бесчисленных физических исследований. Когда бозонные частицы переходят в уже занятое конечное квантовое состояние, скорость этого перехода увеличивается за счет так называемого «числа заполнения» — эффекта, известного как бозонная стимуляция. Появление бозонной стимуляции в процессах рассеяния света было впервые предсказано более тридцати лет назад, однако непосредственное наблюдение за ней в экспериментальных условиях до сих пор оказалось сложной задачей. Исследователи из Гарвардского центра ультрахолодных атомов Массачусетского технологического института недавно впервые наблюдали бозонное усиленное рассеяние света в ультрахолодном газе. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Physics, могут открыть новые захватывающие возможности для изучения бозонных систем.

Создан квантовый гармонический осциллятор при комнатной температуре

Квантовый гармонический осциллятор — структура, которая может контролировать местоположение и энергию квантовых частиц, которые в будущем могут быть использованы для разработки новых технологий, включая OLED и миниатюрные лазеры, — был создан при комнатной температуре исследователями под руководством Университета Св. Эндрюс. В исследовании, проведенном в сотрудничестве с учеными из Наньянского технологического университета в Сингапуре и недавно опубликованном в Nature Communications, использовался органический полупроводник для получения поляритонов, которые проявляют квантовые состояния даже при комнатной температуре.

Физики изолируют пару атомов, чтобы впервые наблюдать силу взаимодействия p-волн

Сделан первый шаг в понимании перехода от «одной ко многим» частицам, изучив не одну и не множество, а две изолированные взаимодействующие частицы, в данном случае атомы калия. Результат, описанный в статье, опубликованной сегодня в журнале Nature, является первым небольшим шагом к пониманию естественных квантовых систем и того, как они могут привести к более мощным и эффективным квантовым симуляциям.

Визуализация сложной электронной волновой функции с использованием аттосекундной технологии высокого разрешения

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Physical Review A, учёные использовали подход с использованием аттосекундного лазерного импульса или генерации высоких гармоник для визуализации сложной волновой функции. Аттосекундный лазерный импульс состоит из когерентного света с длиной волны, намного меньшей, чем ультрафиолетовое излучение, называемого экстремальным ультрафиолетовым (EUV) светом. Когда этот импульс облучает газ, выбрасывается электрон.

Управление квантовыми состояниями в отдельных молекулах с помощью двумерных сегнетоэлектриков

В ходе недавнего экспериментального прорыва исследователи из Университета Аалто и Университета Ювяскюля продемонстрировали способность управлять квантовыми состояниями отдельных молекул с помощью электрически управляемой подложки. Их эксперимент показал, как особый двумерный материал, известный как SnTe, обеспечивает инструментальную стратегию, необходимую для управления молекулярными состояниями. Механизм, продемонстрированный исследователями, основан на способности субстрата настраивать внутреннее состояние молекул за счет внутренних электрических полей. Этот механизм, известный как сегнетоэлектрическое молекулярное переключение, позволяет исследователям управлять отдельными молекулами, просто прикладывая напряжение к подложке.

Достигнута квантовая интерференция высокой видимости между двумя независимыми полупроводниковыми квантовыми точками

Как сообщается в Advanced Photonics, международная группа исследователей добилась квантовой интерференции с высокой видимостью между двумя независимыми квантовыми точками, связанными оптическими волокнами длиной около 300 км. Они сообщают об эффективных и неразличимых однофотонных источниках со сверхмалошумящим, настраиваемым однофотонным преобразованием частоты и передачей по длинным волокнам с низкой дисперсией.

Вероятность того, что электрон подвергнется туннелированию, фаза и время туннелирования зависят от хиральности молекулы

Две команды учёных обнаружили, что вероятность того, что электрон подвергнется туннелированию, фаза, в которой электрон туннелирует наружу, и время туннелирования зависят от хиральности молекулы. Эти захватывающие результаты закладывают основу для дополнительных исследований, которые будут использовать уникальные свойства симметрии хиральных молекул для изучения самых быстрых процессов, происходящих при взаимодействии света с веществом. Статья опубликована в журнале Physical Review X.