Выведя частицы далеко за пределы обычных равновесных условий, ученые экспериментально показали, что можно целенаправленно создать необычный квантовый объект.
При очень низких температурах квантовые частицы обычно следуют строгим правилам, определяющим их расположение. Фермионы, например, аккуратно укладываются в доступные энергетические состояния, образуя так называемое «море Ферми». «Но что происходит, если заставить взаимодействующие атомы непрерывно циклически проходить через экстремальные условия, плавно переводя их от сильного отталкивания друг от друга к сильному притяжению?» — объясняет соавтор работы, физик-теоретик из CNRS и Университета Париж-Дофин Альвизе Бастианелло.
Используя ультрахолодные атомы цезия, ограниченные одним измерением, ученые многократно изменяли силу взаимодействия между частицами и обнаружили, что тщательное повторение этого цикла взаимодействий выводит атомы из их обычного основного состояния в сильно возбужденную, но удивительно организованную конфигурацию. Они назвали это состояние «дробным» морем Ферми, потому что частицы, по-видимому, подчиняются сокращенному правилу заполнения.
«Вместо простого нагревания системы цикл взаимодействия реорганизует атомы в новое многочастичное состояние, — говорит ведущий автор исследования Йи Цзэн. — Это дает нам контролируемый способ изучить квантовую материю за пределами обычных равновесных парадигм».
Источник: hi-tech.mail.ru