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2025-05-07 12:03:00
自由範囲の原子は、制限なしに歩き回って、初めてカメラで捕獲されました。物理学者が詳しく調べることができます 長い間予測されました 同じくらいの現象。
それはあなたの裏庭で珍しい鳥のショットをスナップするようなものです。長い間、その地域で彼らの報告を聞いたことがあり、あなたの鳥の餌箱の食べ物が毎日減少するのを見た後です。しかし、バードウォッチングの代わりに、私たちは量子物理学について話している。
ブレークスルーの背後にある米国の研究者は、「原子分解顕微鏡」カメラシステムを慎重に構築しました。このカメラシステムは、最初に原子を含み、自由に歩き回っています。次に、レーザー光が原子を位置に凍結して記録します。
チームは、それらのスナップショットをとるために、その所定の原子を凍結することができました。 （Yao et al。、 Phys。牧師レット、2025）
「私たちは、これらの興味深い原子の雲と、互いに関係して何をしているのかを見ることができます。 言う マサチューセッツ工科大学（MIT）の物理学者Martin Zwierlein。
これらの原子が相互作用するにつれてキャプチャできることは、量子領域で最も小さなスケールで物質を研究する新しい機会を意味し、研究者はすでにいくつかのまれな原子パターンを詳しく見ています。
これらのパターンには、Bose-Einstein Conscensationとして知られる状態が含まれます。 ボソン、 そして フェルミオン 彼らがペアになると。それはすべて、信じられないほど小さな原子がどのように振る舞い、その行動に変化するかについての私たちの理解に追加されます。
別の例として、チームは画像を直接キャプチャすることができました 「de broglieの波」の、フランスの物理学者ルイ・デ・ブログリーにちなんで名付けられました。この理論は、現代の物理学の始まりに部分的に関与しています。
「[Existing] 技術を使用すると、原子の雲の全体的な形状と構造を見ることができますが、個々の原子自体ではありません。 言う Zwierlein。 「空に雲を見るようなものですが、雲を構成する個々の水分子はそうではありません。」
新しいアプローチの背後にある研究者がそれが機能することを示したので、彼らはそれを使用して他のタイプの原子相互作用と行動を調査したいと考えています。特に興味深いのは、最も希少で最も研究されていないシナリオであり、 Quantum Hall Physics – 電子が磁場と異常な相互作用を持っている場合 – 最終候補者。
「このような写真を見ると、数学の世界で発見されたオブジェクトである写真に表示されています。」 言う MIT物理学者リチャードフレッチャー。
「だから、物理学は肉体的なものに関するものであるということは非常に素晴らしいことです。それは本当です。」
この研究はに掲載されています 物理的なレビューレター。
#物理学者は自由範囲の原子の最初の画像をキャプチャしますScienceAlert