科学家拍摄了有史以来在自由空间中相互作用的原子照片

新的量子显微镜显示粒子的行为与理论所预测的完全一样。

来源:ZME科学
底部:三个显微镜图像显示(左至右)骨气23NA形成玻色的凝结物;在弱相互作用的6LI费米混合物中的单个旋转状态;以及强烈相互作用的费米混合物的两个自旋态,直接揭示了成对的形成。信用:麻省理工学院。

MIT-Harvard Ultracold原子中心的物理学家一旦局限于理论家的黑板:他们拍摄了原子在太空中自由互动的第一张直接图像。

研究人员产生了玻色子和费米子的惊人图像 - 量子颗粒的两个主要系列。正如量子力学所预测的那样,在这里,他们被捕获了聚类和配对的行为,但从来没有以如此鲜明的清晰度出现。

“我们能够在这些有趣的原子云中看到单个原子,以及它们相互影响的事物,这是美丽的,”麻省理工学院物理学教授,研究高级作者Martin Zwierlein说。

凝视量子雾

使用单原子分辨的显微镜,由两种原子组成的超低量子气体揭示了明显不同的空间相关性 - 左侧的玻色子表现出束束,而右侧的费米子则表现出抗束缚。学分:桑普森·威尔科克斯(Sampson Wilcox)。

原子可以很滑。每个人约有十分之一的纳米分子 - 数以百万计的人可以沿着单个人的头发贴合。但是它们的规模并不是使他们难以捉摸的原因。这是他们的量子性质。

在奇怪的量子力学世界中,您无法确切知道原子在哪里以及它同时移动的速度。这种不确定性长期以来一直在捕捉运动中的原子的努力,尤其是当它们相互作用时。

这种不确定性

他们用一种新方法来实现这一目标。该团队使用ATOM分辨的荧光显微镜来研究不常见的量子气,而是在连续体中 - 更自然的状态,在这种状态下,原子自由地漫游,不受晶体结构的束缚。

原子分辨显微镜

它很重要