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

  • 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.
    529
  • 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.
    364
  • 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.
    1387
  • 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.
    439
  • 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.
    388
  • 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.
    608
  • 10/05/2018

    Красноярские ученые создали инновационный способ подготовки ядерных отходов к захоронению

    ​Инновационную технологию подготовки к безопасному хранению радиоактивных отходов (РАО), полученных от переработки отработавшего облученного ядерного топлива (ОЯТ), разработали ученые Сибирского федерального университета (СФУ), сообщил ТАСС один из авторов исследования, профессор СФУ, доктор технических наук Владимир Кулагин.
    606
  • 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.
    1320
  • 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.
    1264
  • 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.
    665