Сделан еще один шаг к созданию «суперхимии»
Транснациональная команда исследователей, два года назад создавшая новый вид материи — фермионную супержидкость, — нашла способ организации этой материи в сложные ультрахолодные молекулы.
Эксперименты, проведенные профессором Ченг Чином (Cheng Chin) из Инсбрукского университета (Австрия) и Рудольфом Гриммом (Rudolf Grimm) из Университета Чикаго (University of Chicago) (США), могут привести к лучшему пониманию явления сверхпроводимости и существенно продвинуть вперед новую отрасль науки — «суперхимию». А там и до квантовых компьютеров рукой подать.
Как сообщает PhysOrg, речь идет о новой форме материи, созданной в 2003 году и названной Fermion superfluid (фермионная супержидкость). Вещество это существует только при температурах, близких к абсолютному нулю, и демонстрирует характеристики, разительно отличающиеся от характеристик обычных твердых тел, жидкостей и газов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Например, сверхжидкость течет без каких бы то ни было потерь энергии и, теоретически, может течь вечно. Американский журнал Science внес фермионную супержидкость в десятку важнейших научных открытий минувшего года.
Создавая супержидкость, команда исследователей развила работу Эрика Корнелла (Eric Cornell), Вольфганга Кеттерля (Wolfgang Ketterle) и Карла Вимана (Carl Wieman), создавших первый образец конденсата Бозе—Эйнштейна и получивших за него Нобелевскую премию в 2001 году. Согласно предположению Бозе и Эйнштейна, высказанному в 20-е годы прошлого века, если группу атомов перевести в одинаковое квантовое состояние, то эта группа будет вести себя как один гигантский атом.
Тройка нобелевских лауреатов использовала для своих целей бозоны — субатомные частицы с целым спином. Исследователи из Инсбрука и Чикаго доказали, не без труда, что схожие частицы можно делать из фермионов — частиц с дробным спином. Для этого Чин и его команда использовала технику, известную как «резонанс Фешбаха», с помощью которой два атома можно соединить в одну молекулу (так называемую «пару Купера»), уже ведущую себя как бозон.
Это было в 2003 году. Сейчас Чин и Гримм заявляют, что им удалось использовать резонанс Фешбаха для связывания простых молекул, собранных из атомов цезия в еще более крупные конгломераты при температурах, близких к абсолютному нулю. Теперь ультрахолодные простые молекулы можно создавать из четырех атомов.
Успешное производство таких конгломератов может в конечном итоге привести к созданию квантовых компьютеров, где атомы, погруженные в ультрахолодный газ, будут играть роль битов информации, а резонанс Фешбаха можно будет использовать для управления вычислительным процессом. Правда, это — дело совсем далекого будущего.
