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極端に冷たい原子はエントロピーに逆らって熱くすることを拒否します

一部の原子は、単にエントロピーに従うことを拒否しますシャッターストック /メンディン 極端な原子のコレクションを繰り返し通電することは、それらの集合構造を破壊するはずですが、量子効果はプロセスに対抗するようです。 物理システムの究極の運命は、「熱化」であるべきです。これは、すべてが熱くなり、均等になり、水の水たまりになるようなプロセスである必要があります。直感的には、彫刻に岩を繰り返し投げることができると仮定しますが、ドイツのインスブルック大学でハンズ・キュリストフ・ンゲルと彼の同僚は、基本的にこれを地球上で最も冷たい原子のいくつかにした実験を実行しました。 「私たちは反対を見ることを期待していました」とNegerlは言います。研究者は、セシウムの約100,000原子を使用して、レーザーと電磁力でそれらを打つことで数十億の絶対ゼロ以内に冷却しました。この温度では、原子の挙動は完全に量子です。チームは、原子を何千もの1つの厚さのチューブに配置しました。その後、彼らは原子の余分なレーザーパルスを何度も何度も輝かせることにより、それらを「蹴る」ことを始めました。 これらのキックは原子に余分なエネルギーを与えたので、彼らは彼らを熱くして異なる速度で飛び去るべきでした。チームメンバーのYanliang Guoは、彼と彼の同僚が異なる強みのキックを適用しようとし、原子が互いに強く相互作用したことを微調整したとしても、彼らはこれが起こるのを見たことがないと言います。原子は、まるでそれらがすべて1つの量子状態のみに「凍結」されているかのように、非常に類似した速度で動き続けました。 熱化を叩く量子粒子の考え方は新しいものではなく、1950年代に遡ります。これがいつ起こるかという問題は、長い間物理学者の議論を促進してきました。チームメンバーのマヌエーレ・ランディニは、原子を蹴る方法を探求した以前の実験では、彼らが最終的にそうすることがわかったことがわかったが、彼のチームの実験は異なる範囲のパラメーターを探求したため、真に新しい物理学を捉えたかもしれないと言います。 何が起こっているかの数学的理論も挑戦的で対立しています。フランスのリール大学のアダム・ランソンは、相互作用する原子が熱くなるかどうかの計算は非常に難しいため、研究者は2つまたは3つの原子の計算を完了することが多いことが多いと言います。非常に強く相互作用する原子の量子状態が、エネルギーを吸収しない状態を生成するための正しい方法でどのように重複できるかについてのアイデアがありますが、彼の見解では、写真は不完全です。 新しいもののような実験は、さらに進むことができる量子シミュレーターとして機能することができますが、Rançonは、いくつかのキックと相互作用の強さがまだ調査されていないと言います。 ニューヨークのブルックヘブン国立研究所のロバート・コニクは、原子の奇妙な行動を予測した新しい実験のようなシステムの数学的モデルに取り組んできました。彼は、キックからエネルギーを吸収しないシステムを特定することも、新しい量子技術のインスピレーションを提供する可能性があると言います。これは、原子が立ち往生していることが長期にわたる状態になり、情報の検知または保存に確実に使用できるという量子状態です。 「熱化は常に量子効果への死のキスです」と彼は言います。 研究者はすでに、原子を厚いチューブに並べ、異なるチューブを移動して、それが速度を「凍結」する可能性があるかどうかを確認するために、フォローアップ実験に取り組んでいます。 トピック： #極端に冷たい原子はエントロピーに逆らって熱くすることを拒否します