在固态中创建北极bose-Einstein凝结物

新的实验研究表明,半灯的准准粒子称为北极子,在相对较高的19度开尔文的温度相对较高的温度下显示出令人信服的证据。欧洲杯猜球平台在固态中创建北极星bose-Einstein凝结物为科学家提供了一个独特的机会,可以更好地理解并可能利用这些非常特殊的条件下发生的量子效应。

研究人员在EPFL(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne),与格伦布尔大学,剑桥,牛津和麻省理工学院的同事合作,报告了对北极子的观察,这些北极星展示了Bose Einstein Condensation的定义特征 - 宏观上有序的状态,远程空间相干性和偏光 - 这是第一次实心状态。他们的结果出现在9月28日的《自然》杂志上的一篇文章中。

Bose-Einstein冷凝物有时被称为“物质的第五状态”,一个特殊的阶段,其中所有颗粒具有相同的量子状态。欧洲杯猜球平台Satyendranath Bose和Albert Einstein在1924年预测了这一阶段。使原子足够冷以提供其存在的实验证明,这是七十年的时间,并且首次使用Rubidium Atoms获得了Eric Cornell,Wolfgang Ketterle和Carl Wieman的首次成功实验物理学。在绝对零的头发内冷却,稀释的骨气气体云中的原子停止移动和凝结,而不是液体,而是进入一个称为冷凝物的新阶段,在该阶段中,原子都共享相同的量子状态。像激光器中的光子一样,颗粒是连贯的,表现得像“超级颗粒”。欧洲杯猜球平台

在理论上,相位变为Bose-Einstein样冷凝物的可能性适用于所有玻色粒颗粒,包括称为激子的电子孔对和一半激子,半光子准粒子,称为Polaritons。欧洲杯猜球平台使用这些准粒子探索玻色的凝结及其有趣的量子效应特别有趣,因为它们的轻质质量使事情变得容易得多。欧洲杯猜球平台极化顿比rubidium原子轻的十亿倍,比电子轻10,000倍。这意味着极化子可以在比碱气体更高的温度下转变为Bose-Einstein冷凝物。仅在室内可以在房间上实现这些冷凝物,仅实际上可以想象,bose -内施泰因阶段量子效应的应用 - 量子计算,量子钟或原子或激光器的某些可能性 - 量子计算,量子钟或原子或激光温度或至少可以使用标准低温技术达到的温度。

先前在半导体微腔内观察到了激子和极化连贯性的特征,但是结论性的证明,例如极化和远距离粒子相干性的证据,由于粒子仅活一秒钟,因此仍然难以捉摸。欧洲杯猜球平台

由EPFL领导的团队的实验提供了第一个令人信服的证据,表明像固体状态下像凝结物一样凝结物。研究人员将光子限制在包含大量量子孔的半导体微腔中,然后使用激光激发了半导体,从而产生了极化子。在临界密度下,在易于达到的19度开尔文(约-254摄氏度)的温度下,极化子显示出自发合并为单一相干基态的证据。在这里清楚地看到了经典的相变特性 - 整个凝结物的宏观极化和空间连贯性 - 首次在固态上看到。

研究小组负责人贝努瓦·德维德(Benoit Deveaud)教授说,使用其他半导体材料可能会达到更高温度下的冷凝水。欧洲杯足球竞彩

Deveaud指出:“超流体的神奇特性,其中物质流动为零摩擦和超导性,其中电流流具有零电阻,是量子效应,在Bose-Einstein冷凝物中,它们直接引起了我们的感知。”“令人兴奋地设想探索这种魔术,而无需使用令人难以置信的复杂机器才能达到绝对零以上的温度。”

Deveaud说,这将导致什么实际应用 - “我们仍在探索这种现象的基本物理学。”他解释说:“但是,仅在固态上实现这一阶段就令人兴奋。在1900年代中期,晶体管取代了真空灯,现在最有用的设备是在固态中制造的。”“北极子虽然是用光子制成的,但实际上是固体中的准颗粒。很可能可以像电子一样操纵它们 - 这种进步导致了令人难以置信的新技欧洲杯猜球平台术,例如数码相机中的CCD芯片。”

http://www.epfl.ch

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