Одномерный газ создан из света

18.09.2024

Современная наука активно исследует необычные состояния материи, которые открывают двери к глубокому пониманию квантовых эффектов. Одной из таких областей исследований стало изучение поведения света в различных измерениях, что ведет к пониманию новых свойств материи и к возможному применению этих знаний в передовых технологиях. Немецкие ученые сделали значимый шаг в этом направлении, проведя эксперимент, который позволил создать одномерный фотонный газ. Этот успех позволяет приблизиться к пониманию фундаментальных особенностей квантовых систем.

Исследователи из Университета Бонна совместно с коллегами из Университета Кайзерслаутерн-Ландау смогли экспериментально подтвердить существование одномерного фотонного газа - экзотического состояния света. Они использовали специальную установку, в которой фотоны, взаимодействуя с молекулами красителя, охлаждались и образовывали так называемый вырожденный квантовый газ. Этот процесс стал возможен благодаря созданию особого контейнера, где происходила конденсация фотонов.

Для достижения одномерного состояния ученые модифицировали экспериментальный контейнер. Они добавили микроскопические полимерные выступы, которые ограничивали движение фотонов в одном или двух измерениях. В результате сформировалась уникальная "одномерная" структура, которая позволила исследователям наблюдать за тем, как фазовые переходы в таком фотонном газе становятся менее четкими. Это открытие дало возможность глубже изучить поведение фотонов в необычных условиях.

Одной из ключевых особенностей одномерного фотонного газа является отсутствие явной точки конденсации, что отличает его от систем с двумя и более измерениями. Такой результат представляет особую ценность для изучения квантовых фазовых переходов, поскольку даже малейшие изменения параметров системы могут оказать значительное влияние на ее поведение. Это открывает перспективы для более тонкого контроля и понимания квантовых процессов.

Данные эксперименты имеют важное значение не только для фундаментальной науки, но и для практических приложений. Возможность управления фотонными системами в одномерном пространстве может стать основой для разработки новых квантовых технологий. Например, такие исследования могут способствовать созданию высокочувствительных датчиков или более эффективных средств передачи данных в квантовых вычислительных системах.

Примечательно, что прогресс в этой области также подтверждается успехами других научных групп. Например, израильские ученые недавно объявили о создании новой гибридной антенны с высокой направленностью фотонов. Это достижение может стать важным шагом на пути к созданию мощных квантовых компьютеров и более защищенных криптографических систем.

Исследования в области одномерного фотонного газа дают уникальную возможность заглянуть в мир квантовых явлений, которые до сих пор оставались загадкой для науки. В будущем эти работы могут привести к революционным открытиям как в теоретической физике, так и в практической реализации квантовых технологий. Успехи немецких и израильских ученых свидетельствуют о том, что мы стоим на пороге новых открытий в квантовой физике, которые изменят нашу повседневную жизнь.

<< Назад: Влияние шума и загрязнения воздуха на фертильность человека 18.09.2024

>> Вперед: Цемент - неожиданный союзник в борьбе с климатическими изменениями 17.09.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Маленькие очки для большого изображения 16.04.2000 Новая разработка компании Sony - Glasstron Personal LCD Monitor (PLM-A35) представляет собой специальные очки, в которых с помощью вогнутых зеркал выполняется перенос маленькой картинки с жидкокристаллического монитора непосредственно на глазную сетчатку. Размер формируемого высококачественного изображения эквивалентен экрану в 52 дюйма, наблюдаемому с расстояния около 2 м.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025