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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 94)
22/03/2020
Dubnium Sau một thập niên hậu chiến chiếm thế thượng phong không đối thủ trong việc tổng hợp các nguyên tố siêu nặng,
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 93)
22/03/2020
Lawrencium Khi nghệ sĩ trào phúng Tom Lehrer sáng tác bài hát bảng tuần hoàn nổi tiếng của ông, ‘Các Nguyên Tố’, vào năm 1959
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 48)
21/03/2020
Ý THỨC (NƠI) ĐỘNG VẬT – ANIMAL CONSCIOUSNESS Động vật có suy nghĩ không? Và nếu vậy, chúng nghĩ gì? Câu hỏi này đã làm
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 47)
21/03/2020
S.E.T.I VÀ NỀN VĂN MINH NGOÀI HÀNH TINH Thứ hai, công nghệ kính viễn vọng vô tuyến ngày càng tinh vi hơn (radio telescope technology,
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 84)
17/03/2020
Soliton 1834 John Scott Russell (1808–1882) Soliton là một sóng đơn độc giữ được hình dạng của nó trong khi truyền đi những
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 83)
17/03/2020
Định luật Cảm ứng Điện từ Faraday 1831 Michael Faraday (1791-1867)   “Michael Faraday ra đời vào năm Mozart qua đời,”
Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 4)
15/03/2020
Chương 4 Năng lượng, khối lượng, và ánh sáng Vào đầu thế kỉ 20, vật lí học đã chuyển mình với hai cuộc cách mạng vĩ
Tìm hiểu nhanh về Vật chất (Phần 3)
15/03/2020
Chương 3 Các dạng vật chất Nước là một trong vài chất quen thuộc hằng ngày có thể tồn tại tự nhiên trên Trái Đất ở

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

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