Исследователи из Чикагского университета сообщили о первом успешном эксперименте по созданию квантового состояния в молекулярных системах. Авторы новой работы смогли достичь квантового состояния конденсата Бозе — Эйнштейна для молекулярного газа. Это очень большой прорыв в данном направлении, поскольку прежде достичь квантового состояния удавалось только для атомов.

Конденсат Бозе — Эйнштейна — агрегатное состояние вещества, основу которого составляют бозоны, охлажденные до температур, близких к абсолютному нулю (меньше миллионной доли кельвина). В таком сильно охлажденном состоянии достаточно большое число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях, и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне.

Атомы представляют собой простые сферические объекты, тогда как молекулы могут вибрировать, вращаться, нести магнитный заряд. Поскольку молекулы могут делать много разных вещей, это делает их более полезными, но в то же время их намного сложнее контролировать, – Чен Чин, профессор и руководитель исследования.

Чтобы привести молекулы газа в квантовое состояние, авторы сначала охладили их до 10 нанокельвинов — практически до абсолютного нуля — а затем сжали сверхвысоким давлением настолько, что они выстроились в линию идентичных молекул с одинаковой ориентацией и одинаковой частотой колебаний, то есть привели в квантовое состояние.

Сейчас ученым удалось связать несколько тысяч молекул, однако они уверены, что в будущем масштабы опытов станут более впечатляющими.