Группа российских учёных изучила поведение ультрахолодных атомов вещества с точки зрения квантового хаоса. Результаты были опубликованы в журнале PHYSICAL REVIEW A

По мнению руководителя группы, профессора кафедры теоретической физики и волновых явлений СФУ Андрея Коловского, это исследование — один из ключей к пониманию интереснейшего явления квантового хаоса, в который человечество погружено гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.
Квантовый хаос — это область физики, которая занимается неинтегрируемыми квантовыми системами. Такими, которые невозможно решить аналитически. Хаотических систем существует бесчисленное множество, по сути именно они составляют 99 % того, что существует во Вселенной. Изменения погоды, например, или же траектории движения планет Солнечной системы мы можем описать только на некоторое конечное время вперёд и только с определённой вероятностью — это может быть прогноз погоды на неделю или карта положения планет на несколько тысяч лет вперёд. Такие системы являются хаотическими с точки зрения физики. Решить их точно не возможно, тем не менее, всё-таки можно найти универсальные характеристики и законы по которым ведут себя как макро, так и микро объекты в хаосе. Допустим, на микроуровне на примере квантовых частиц, как было показано в данной статье. В сущности, ультрахолодные атомы это наша "модельная система" по аналогии с модельным организмом (мухой дрозофилой) у биологов, — подчеркнул исследователь.
Процесс создания ультрахолодных атомов вещества начинается с лазеров, которые благодаря световому давлению замедляют атомы, тем самым понижая их температуру. На сегодняшний день температура ультрахолодных атомов достигает всего лишь нескольких миллиардных долей кельвина (очень близко к абсолютному нулю 0°К = -273.15 °C — минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной). При такой рекордно низкой температуре атомы начинают проявлять свои волновые свойства (корпускулярно-волновой дуализм), и согласно законам квантовой физики вести себя весьма необычно. Интерес современной физики к ультрахолодным атомам связан с высокой степенью контроля, которую эти системы дают нам для изучения фундаментального поведения квантовой материи при различных условиях.

Группа профессора Коловского совместно с коллегами из технического университета Кайзерслаутерна (Германия) занимаются исследованиями ультрахолодных атомов с точки зрения квантовой механики, теории многочастичных систем и теории квантового хаоса. В опубликованной теоретической работе красноярские учёные предложили способ измерить квантовый хаос. Следующее слово за экспериментаторами из Германии.

Похожие новости

  • 24/06/2019

    В Сибири работают над электроникой будущего

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН создали самоорганизующийся шаблон из кремнезёма для прозрачных электродов на гибкой подложке, эффективный при разработке современных гибких дисплеев и светодиодов.
    774
  • 16/05/2017

    Ученые СФУ разработали наиболее эффективный материал для аккумулирования водорода

    Красноярские ученые получили новый материал для хранения водорода, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ). Материал на основе гидрида магния может хранить массу водорода, составляющую около 7% его собственной массы, и это рекордное значение емкости для всех аналогичных материалов.
    1597
  • 16/10/2018

    Красноярские физики исследовали сверхбыстрый распад молекулы воды

    ​Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Швеции описали распад молекулы воды при воздействии на нее рентгеновского излучения. Полученные данные в дальнейшем можно использовать для создания материалов с заданными свойствами, сообщила пресс-служба СФУ.
    893
  • 29/05/2018

    Красноярские ученые создали новые сверхтонкие ферромагнитные наноматериалы

    Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) исследовали свойства двух различ-ных двумерных модификаций нитрида ванадия. Эти материалы найдут применение в со-здании спинтронных устройств нового поколения.
    731
  • 14/12/2017

    Ученые СФУ установили, что у Марса не было шанса стать обитаемым

    ​Профессор Сибирского федерального университета (СФУ) Николай Еркаев и его зарубежные коллеги из Австрии и Германии считают, что на Марсе никогда не было жизни и возникнуть она там не могла.К такому выводу они пришли, построив модель формирования планет, обладающих сравнительно небольшой массой.
    847
  • 16/04/2019

    Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды

    ​Международный коллектив ученых точно измерил силу водородных связей между молекулами воды и опроверг популярную сегодня теорию о том, как устроена эта необычная жидкость. Новое теоретическое описание структуры воды было представлено в журнале Nature Communications.
    799
  • 19/01/2016

    Новая технология ученых СФУ увеличит скорость литья на 85%

    ​В Сибирском федеральном университете завершили масштабные испытания инновационной технологии перемешивания жидкой сердцевины кристаллизующегося слитка - LHMS (Liquid Heart Metal Stirrer). Первый этап реализации технологии LHMS, предназначенной для производителей и переработчиков алюминия и его сплавов, включал в себя разработку оборудования и его поставку на завод ведущего европейского производителя (Швейцария) конечной продукции из алюминиевых сплавов для машиностроения.
    1450
  • 12/05/2016

    Российские физики смоделировали акустические волны в пьезоэлектрических микроструктурах

    ​Физики из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов, Московского физико-технического института и Сибирского федерального университета смоделировали акустические волны в пьезоэлектрических микроструктурах, на основе которых можно создать компактные и высокочувствительные датчики.
    1535
  • 05/03/2019

    Доцент СФУ выявила перспективность использования природного графита

    ​Доцент кафедры инженерного бакалавриата CDIO Института цветных металлов и материаловедения СФУ Татьяна Гильманшина в сотрудничестве со специалистами АО «Красноярскграфит» и Чувашского государственного университета (Чебоксары) провели ряд исследований, которые направлены на разработку новых противопригарных покрытий на основе природных и активированных графитов.
    598
  • 27/04/2020

    Авторский адсорбент магистранта СФУ получил признание на международной студенческой конференции

    ​Исследование магистранта Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета Марии Атамановой «Механизм адсорбции красителя эозина на поверхности частиц из разнозаряженных природных полисахаридов» заняло второе место в подсекции «Физические методы исследования функциональных материалов и наносистем» в рамках 58-й Международной научной студенческой конференции, которая прошла на базе Новосибирского государственного университета с 10 по 13 апреля 2020 года онлайн.
    274