Hạt nano được làm lạnh lượng tử đến sát không độ tuyệt đối

Các nhà nghiên cứu vừa sử dụng một phương pháp mới thao túng trạng thái lượng tử của các hạt để làm lạnh một hạt thủy tinh tí hon vào trạng thái lượng tử khả dĩ thấp nhất của nó.

Khi bạn tiến xuống cấp độ vô cùng nhỏ, nhiệt và chuyển động hoán đổi cho nhau được: một hạt chuyển động càng nhanh, thì nó càng nóng. Vì thế, để làm lạnh một hạt nhỏ, bạn phải khiến cho nó ngừng chuyển động. Do các quy tắc cơ học lượng tử nói rằng bạn không bao giờ biết chính xác một hạt chuyển động nhanh bao nhiêu, thành ra có một giới hạn về mức lạnh mà một hạt có thể đạt tới. Khi một hạt nằm ở giới hạn đó, ta nói rằng nó đạt tới trạng thái cơ bản của nó.

Markus Aspelmeyer tại Đại học Vienna ở Áo và các đồng sự của ông đã dùng một laser làm lạnh một hạt thủy tinh rộng 150 nano mét vào trạng thái cơ bản của nó (Science, doi.org/dkvw).

Laser nâng hạt lên thông qua một hiệu ứng gọi là bẫy quang học, trong đó ánh sáng tương tác với hạt giữ nó tại chỗ. Các gương bố trí hai bên hạt làm cho ánh sáng chồng chất và giao thoa với chính nó.

Theo cơ học lượng tử, ánh sáng giao thoa này chỉ có thể tồn tại ở những tần số nhất định. Điều đó cho phép các nhà nghiên cứu chọn ra tần số chính xác của ánh sáng va chạm với hạt. Khi hạt dao động tới lui, một số tần số ánh sáng sẽ làm nó tăng tốc bởi việc truyền cho nó những lượng nhỏ năng lượng, còn những tần số khác sẽ làm nó chậm lại do hấp thu năng lượng.

Việc chỉ cho phép những tần số làm hạt chậm lại sẽ giữ cho nó lạnh đi cho đến khi đạt tới trạng thái cơ bản. Điều này xảy ra ở nhiệt độ 0,000012 kelvin (khoảng – 273oC), chỉ một phần nhỏ trên không độ tuyệt đối, nhiệt độ khả dĩ thấp nhất.

Nguồn: New Scientist

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật
Lực nâng từ tách biệt tế bào sống với tế bào chết
27/08/2020
Một kiểu lực nâng từ có thể tách các tế bào sống với tế bào chết mà không làm thay đổi hay làm hỏng chúng. Quá trình có

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com