Atomare Kühlschränke konnte coolsten Dinge jemals erstellt.

Die coolsten Dinge der Zukunft mit, was im wesentlichen Kühlschränke sind, die auf atomarer Ebene arbeiten erstellt werden könnte, sagen Forscher.

Das Maß an Kontrolle über die Materie, dass Wissenschaftler jetzt entwickeln, um ultra-kalten Objekten erstellen könnte auch verwendet werden, völlig neue Zustände der Materie und superstarken Quanten-Computern erstellen, hinzugefügt Forscher.

Wissenschaftler cool routinemäßig Angelegenheit zu wenigen Milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt, die kälteste Temperatur theoretisch möglich, das entspricht minus 459,67 Grad Fahrenheit (Minus 273.15 Grad Celsius). Dennoch möchte sie Angelegenheit auch kältere Temperaturen um besser zu verstehen, andere extreme Phänomene wie Supraleitung, chill wo Elektronen ohne Widerstand durch Objekte Reißverschluss.

Jetzt offenbaren Physiker eine neue Möglichkeit, extrem kalten Materie mit einer Idee ähnlich wie Kühlschränke arbeiten zu schaffen. Kühlschränke der Pumpe einer Flüssigkeit, die als Kältemittel in der Gegend, die sie Kühlung sind bekannt. Diese Flüssigkeit saugt Wärme. Das Kältemittel wird dann irgendwo gepumpt, wo gibt es diese Wärme.

Chill-Atome

Zuerst die Forscher Atome von Rubidium mit Laser gekühlt. Als Einrichtung richtig, diese Strahlen zwingen kann Atome in einer Weise zu glühen, das macht sie mehr Energie als sie aufnehmen, wodurch sie kälter, abgeben.

Als die Atome durch Überfahren mit dem Laser Licht gab, übte dies einen leichten Druck auf sie aus. Die Wissenschaftler nutzten, die Atome zu kontrollieren, dass der Druck im Ort zu halten oder bewegen sie herum, manchmal Kollisionen zu schaffen. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel]

Die Forscher dann die Atome noch kälter mit Verdunstungskühlung, in dem Materie in viel die gleiche Weise abgekühlt bekommt wie eine Tasse Kaffee seine Wärme verliert machte – die heißesten Atome sind erlaubt zu verdampfen, hinterlässt der kälteren.

Zu guter Letzt benutzten die Forscher Stege von Lasern, bekannt als "optische Gitter." Wenn zwei Atome erfolgen innerhalb der optischen Gitter zu kollidieren, unterdrücken die Erregungen einer Erregungen des anderen, ein Phänomen namens "orbital Erregung Blockade." Die aufgeregt Atome werden dann aus dem System - Entropie, die Menge an Energie zur Verfügung stehen--wodurch die verbleibenden Atome zum Chillen nach unten wegnehmen entfernt.

In Experimenten mit Rubidiumatomen in optischen Gittern demonstrierte die Physiker erfolgreich sie Entropie aus Atomen über orbital Erregung Blockade entfernen konnte. Im Prinzip erreichen sie Temperaturen 10-bis-100-Mal kälter als derzeit auf Temperaturen von tenths-to-hundredths-of-a-billionth Grad über dem absoluten Nullpunkt erreicht. Aber sagte sie brauchen wahrscheinlich Laser der längeren Wellenlängen im wirklichen Leben, dazu Forscher Markus Greiner, ein Physiker an der Harvard University.

Exotische Materie

Ihre Forschung schaffen könnte "exotische neue Zustände der Materie, diejenigen, die noch nie zuvor gesehen", sagte Greiner LiveScience. "Wer weiß, was die Eigenschaften dieser Materialien sein könnte?"

Die Fähigkeit zum Erstellen von perfekten Arrays von Atomen auch "ein guter Ausgangspunkt für eine universelle Quantencomputer" sein könnte, sagt Greiner. Quantencomputer nutzen die bizarre Natur der Quantenphysik – z. B. wie Subatomic Partikel effektiv zur gleichen Zeit in zwei entgegengesetzte Richtungen drehen kann — Berechnungen exponentiell schneller als normale Computer für bestimmte Probleme zu laufen.

Erforschung von Quanten-Computern wurde meist auf Geräte, die jeder Crunch eine bestimmte Art von Problem, aber optische Gitter könnte zu universeller Quantencomputer, die, wie moderne PCs, viele verschiedene Arten von Problemen bewältigen kann.

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der 22 Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Nature.