Ученые смогли охладить наночастицу до предела

Физики охладили наночастицу до самой низкой температуры, разрешенной квантовой механикой. Движение частицы замерло, достигнув так называемого основного состояния с минимально возможным уровнем энергии.

Маркус Аспельмейер из Венского университета и его коллеги замедлили движение наночастицы, которая состоит из примерно 100 миллионов атомов, до основного состояния, воздействуя на частицу, находящуюся внутри специально разработанной камеры, с помощью лазера. Температура при этом составила двенадцать миллионов кельвинов. Минимальный уровень энергии основного состояния установлен принципом неопределенности Гейзенберга, который утверждает, что существует предел точности определения одновременно местоположения и импульса объекта.

Если квантовая механика безошибочна в том, что касается поведения крошечных атомов и электронов, то в более крупных масштабах ее эффекты наблюдать труднее. Но у наночастиц есть преимущество — их можно подвешивать в пространстве и контролировать с помощью лазеров.

Аспельмейер и его коллеги хотят использовать охлажденные наночастицы для изучения того, как ведет себя гравитация в квантовых объектах — это плохо изученная область физики, которая нужна, в том числе, для построения так называемой «Теории всего».