Bose-Einstein condensate

E mafai ona maua mea i totonu o setete tuʻufaʻatasia eseese, lea tatou te maua ai mea malō, kasa, ma vai; ae ui i lea, o loʻo i ai isi ituaiga o setete e le o lauiloa, o se tasi e taʻua o Bose-Einstein condensate, ua manatu le tele o foma'i, saienitisi ma foma'i o le tulaga lona lima o mea.

I lenei tusiga o le a matou taʻu atu ia te oe le mea o le Bose-Einstein condensate, ona uiga, faʻaoga ma sili atu.

O le a le Bose-Einstein condensate

O le Bose-Einstein Condensate (BEC) o se tulaga tu'ufa'atasi o mea, pei o tulaga masani: kasa, vai ma malo, ae E tupu i le maualalo o le vevela, latalata i le zero atoatoa.

O lo'o i ai ni vaega ninii e ta'ua o boson lea, i nei vevela, e mau i le tulaga aupito maualalo o le malosi e ta'ua o le tulaga o le eleele. Na valoia e Albert Einstein lenei mea i le 1924 ina ua uma ona faitau se pepa i fuainumera photon na auina atu ia te ia e le fomaʻi Initia o Satyendra Bose.

E le faigofie ona maua le vevela e manaʻomia e fausia ai le Bose-Einstein condensates i totonu o le fale suesue, mafuaaga e oo i le 1995 na le mafai ona maua le tekinolosi talafeagai. O le tausaga lena, na mafai ai e le fomaʻi Amerika o Eric Cornell ma Carl Wieman ma le fomaʻi Siamani o Wolfgang Ketterle ona mataʻituina le muamua o le Bose-Einstein condensates. Na faʻaaogaina e saienitisi Colorado le rubidium-87, aʻo maua e Keitel e ala i se kasa sili ona faʻafefe o le sodium atoms.

Talu ai ona o nei suʻesuʻega na tatalaina ai le faitotoa i se matata fou o suʻesuʻega o meatotino o mea, na maua ai e Kettler, Cornell, ma Wieman le Nobel Prize 2001. E mafua ona o le maualalo tele o le vevela e mafai ai e atoms kesi ma nisi mea totino ona fausia se setete faʻatonu, o ia mea uma pulea e maua le malosi faʻaititia tutusa ma le malosi, lea e le tupu i se mea masani.

Aotelega uiga

E pei ona taʻua muamua, o mea e le gata e tolu tulaga faavae o le vai, malo, ma le kesi, ae i se isi itu, o loʻo i ai le tulaga fa ma le lima o loʻo plasmatic ma ionized. O le Bose-Einstein condensate o se tasi o nei setete ma e tele uiga:

• Ose tu'ufa'atasiga tu'ufa'atasia o lo'o fa'aputuina i se fa'aputuga o boson o ni vaega laiti.
• Ua manatu o le tulaga lona lima o le tuufaatasiga e mafai e meafaitino ona faʻaaogaina.
• Na muai matauina i le 1995, o lea e matua fou lava.
• O lo'o i ai se fa'agasologa fa'a'ele'ele e latalata ile zero atoatoa.
• E sili le sua, o lona uiga o loʻo i ai le malosi o le vailaʻau e faʻaumatia ai feteʻenaʻiga.
• E superconducting ma e leai se eletise tete'e.
• E lauiloa foi o le quantum ice cube.

O le amataga o le Bose-Einstein condensate

A tu'u se kesi i totonu o se atigipusa, e masani lava ona tu'u mamao mea'ai e fai a'e ai le kesi mai le tasi ma le isi e tau leai ai se fegalegaleaiga, e ese mai i le feto'ai i nisi taimi ma le isi ma puipui o le atigipusa. O le mea lea ua maua mai ai le fa'ata'ita'iga kesi lelei ta'uta'ua.

Ae ui i lea, o vaega o loʻo i totonu o le vevela tumau, ma o le vevela o le faʻamaufaʻailoga taua mo le saoasaoa: o le maualuga o le vevela, o le vave foi lea ona latou gaoioi. E ui lava e mafai ona fesuisuiaʻi le saoasaoa o vaega taʻitasi, o le saoasaoa averesi o le faiga e tumau pea i se vevela e tuʻuina atu.

O le isi mea moni taua o le mataupu e aofia ai ituaiga e lua o vaega: fermion ma bosons, e iloga i lo latou milo (intrinsic angular momentum), ia e atoatoa quantum i le natura. Mo se fa'ata'ita'iga, eletonika o fermions ma le afa-integer vili, a'o boson e i ai le vili numera, lea e ese ai a latou amio fuainumera.

Fermions e fiafia e ese ma o lea usita'i i le mataupu faavae o le tuusaunoaina o Pauli, e tusa ai ma le lua fermion i totonu o se atoma e le mafai ona tutusa le tulaga quantum. O le mafuaʻaga lea o loʻo i ai le electrons i orbitals atomic eseese ma o lea e le nofoia ai le tulaga quantum tutusa.

O Bosons, i le isi itu, e le usitaʻia le taʻiala o le teena ma o lea e leai ai se tetee i le nofoia o le quantum state tutusa. O le vaega faigata o le fa'ata'ita'iga o le fa'amalieina o le faiga ina ia tumau le maualuga o le galu o de Broglie.

Na ausia e saienitisi Colorado lenei mea e ala i le faʻaaogaina o se faiga fa'amafanafana leisa lea e aofia ai le tu'iina o fa'ata'ita'iga fa'atama i le ulu fa'atasi ma fa'alava laser e ono, ma mafua ai ona faʻafuaseʻi ona faʻagesegese ma faʻaitiitia ai a latou faʻalavelave vevela.

O atoms lemu, malūlū e maileia i totonu o le maneta, e mafai ai ona sola ese atu atoms vave e faʻamafanafana atili ai le tino. Atoms na taofia i lenei auala na mafai ona fausia ai se tamai pa'u o le Bose-Einstein condensate mo sina taimi puupuu, lea na umi se taimi e faamaumauina i se ata.

Talosaga

O se tasi o talosaga sili ona faʻamoemoeina o le Bose-Einstein condensate o loʻo i totonu le faia o masini sa'o mo le fuaina o le taimi ma le su'esu'eina o galu o le kalave. Talu ai o atoms i totonu o se condensate o loʻo gaoioi e pei o se vaega e tasi, e sili atu le saʻo nai lo uati atomic masani ma e mafai ona faʻaoga e fua ai le taimi ma le saʻo e leʻi tupu muamua.

O le isi itu e mafai ona fa'aogaina ai lenei tulaga lona lima o mataupu i le quantum computing, lea e mafai ona fa'atagaina o le fausiaina o komepiuta e sili atu le mamana ma le lelei nai lo le taimi nei. Atoms i totonu o se condensate e mafai ona faʻaaogaina e pei o qubits, o poloka faʻavae autu o se komepiuta quantum, ma o latou meatotino quantum e mafai ona sili atu le vave ma sili atu le saʻo faʻatusatusaga nai lo le mafai i komepiuta masani. O le mea lea ua tele ai talanoaga e uiga i komepiuta quantum i nei aso.

E le gata i lea, o le Bose-Einstein condensate o loʻo faʻaaogaina foi i suʻesuʻega o le fisiki ma i le fausiaina o mea fou ma mea faʻapitoa. Mo se faʻataʻitaʻiga, ua masani ai fa'atupu mea fa'aola e mafai ona fa'afou ai le alamanuia fa'aeletonika ma fa'ataga le faia o masini e sili atu ona lelei ma mamana.

Ou te faʻamoemoe o lenei faʻamatalaga e mafai ona e aʻoaʻo atili e uiga i le Bose-Einstein condensate, ona uiga ma faʻaoga.