Bose-Einstein condensate

Taba e ka fumanoa libakeng tse fapaneng tse kopaneng, tseo har'a tsona re fumanang lintho tse tiileng, likhase le maro; leha ho le joalo, ho na le mefuta e meng ea linaha tse sa tsejoeng haholo, e 'ngoe ea tsona e tsejoang e le. Bose-Einstein condensate, e nkoang ke litsebi tse ngata tsa k’hemistri, bo-rasaense le litsebi tsa fisiks e le boemo ba bohlano ba lintho.

Sehloohong sena re tla u bolella hore na condensate ea Bose-Einstein ke eng, litšobotsi tsa eona, lisebelisoa le tse ling tse ngata.

Bose-Einstein condensate ke eng

Bose-Einstein Condensate (BEC) ke boemo bo kopaneng ba taba, joalo ka maemo a tloaelehileng: e nang le khase, e metsi ebile e tiile, empa E etsahala ka mocheso o tlase haholo, o haufi haholo le zero.

E na le likaroloana tse bitsoang li-bosons tseo, lithempereichara tsena, li lulang sebakeng se tlaase ka ho fetisisa sa quantum ea matla se tsejoang e le boemo ba fatše. Albert Einstein o ile a bolela sena esale pele ka 1924 ka mor'a ho bala pampiri ea lipalo-palo tsa photon e rometsoeng ho eena ke setsebi sa fisiks sa Moindia Satyendra Bose.

Ha ho bonolo ho fumana mocheso o hlokahalang ho theha li-condensate tsa Bose-Einstein ka laboratoring, lebaka leo ka lona ho fihlela ka 1995 ho neng ho sa khonehe ho ba le theknoloji e hlokahalang. Selemong seo, litsebi tsa fisiks tsa Amerika Eric Cornell le Carl Wieman le setsebi sa fisiks sa Jeremane Wolfgang Ketterle ba ile ba khona ho bona li-condensate tsa pele tsa Bose-Einstein. Bo-rasaense ba Colorado ba ile ba sebelisa rubidium-87, ha Keitel a e fumana ka khase e hlapollang haholo ea liathomo tsa sodium.

Hobane liteko tsena li ile tsa bula monyetla oa hore ho be le sebaka se secha sa ho ithuta ka thepa ea taba, Kettler, Cornell, le Wieman ba ile ba fumana Khau ea Nobel ea 2001. Ke ka lebaka la mocheso o tlase haholo moo liathomo tsa khase tse nang le thepa e itseng li etsang naha e laetsoeng, tseo kaofela ho khona ho fumana matla le mahlahahlaha a tšoanang, e sa etsahaleng tabeng e tloaelehileng.

Litšobotsi tse ka sehloohong

Joalokaha ho boletsoe pejana, taba ha e na maemo a mararo feela a motheo a mokelikeli, a tiileng le a khase, empa ho fapana le hoo, ho na le boemo ba bone le ba bohlano ba plasmatic le ionized. Bose-Einstein condensate ke e 'ngoe ea linaha tsena' me e na le litšobotsi tse 'maloa:

• Ke mmuso o kopaneng o entsoeng ka pokello ea li-bosons e leng likaroloana tsa mantlha.
• E nkoa e le boemo ba bohlano ba ho bokellana boo thepa e ka e nkang.
• E qalile ho bonoa ka 1995, kahoo e ncha haholo.
• E na le ts'ebetso ea condensation e haufi le zero e felletseng.
• Ke mokelikeli o moholo, ho bolelang hore o na le matla a ntho a ho felisa khohlano.
• Ke superconducting mme ha e na matla a ho hanyetsa motlakase.
• E boetse e tsejoa e le quantum ice cube.

Tšimoloho ea Bose-Einstein condensate

Ha khase e koaletsoe ka har'a setshelo, likaroloana tse etsang khase hangata li bolokoa sebaka se lekaneng ho tloha ho tse ling hoo ho nang le tšebelisano e fokolang haholo, ntle le ho thulana ka linako tse ling le marako a setshelo. Kahoo ho nkiloe mohlala o tsebahalang oa khase o loketseng.

Leha ho le joalo, likaroloana li le moferefereng oa ka ho sa feleng oa mocheso, 'me mocheso ke oona o ka sehloohong oa lebelo: ha mocheso o phahame, li tsamaea ka potlako. Le hoja lebelo la karolo e 'ngoe le e' ngoe le ka fapana, lebelo le tloaelehileng la tsamaiso le lula le tsitsitse mocheso o itseng.

Taba e latelang ea bohlokoa ke hore taba e na le mefuta e 'meli ea likaroloana: li-fermions le li-bosons, tse khetholloang ke spin ea tsona (intrinsic angular momentum), e leng quantum ka ho feletseng ka tlhaho. Mohlala, li-electrone ke li-fermions tse nang le li-half-integer spins, ha li-boson li na le li-integer spins, tse etsang hore boitšoaro ba tsona ba lipalo bo fapane.

Fermions e rata ho ba e fapaneng, ka hona mamela molao-motheo oa ho qhelela Pauli, ho latela hore li-fermions tse peli ka athomong li ke ke tsa ba le boemo bo tšoanang ba quantum. Lena ke lona lebaka le etsang hore lielektrone li be li-orbitals tse fapaneng tsa athomo, ka hona ha li nke boemo bo tšoanang ba quantum.

Ka lehlakoreng le leng, Bosons ha ba mamele molao-motheo oa ho nyenyefatsa, kahoo ha ba na khanyetso ea ho lula sebakeng se tšoanang sa quantum. Karolo e thata ea teko ke ho boloka tsamaiso e pholile ka ho lekaneng e le hore de Broglie wavelength e lule e phahame.

Bo-rasaense ba Colorado ba fihletse sena ka ho sebelisa Sistimi e futhumatsang ea laser e kenyelletsang ho otla lisampole tsa athomo hloohong ka lipalo tse tšeletseng tsa laser, ho etsa hore ba fokotse ka tshohanyetso mme ka hona ba fokotse haholo tshitiso ya bona ya mocheso.

Liathomo tse butle, tse pholileng li qabeletsoe ka har'a matla a khoheli, e leng ho lumellang liathomo tse lebelo ho baleha ho ea pholisa sistimi. Liathomo tse koaletsoeng ka tsela ena li ile tsa khona ho theha blob e nyane ea Bose-Einstein condensate ka nako e khuts'oane, e ileng ea nka nako e telele ho lekana hore e ka ngoloa setšoantšong.

Likōpo

E 'ngoe ea lisebelisoa tse tšepisang ka ho fetisisa tsa Bose-Einstein condensate ke ho tlhahiso ea lisebelisoa tse nepahetseng bakeng sa ho metha nako le ho lemoha maqhubu a khoheli. Kaha liathomo tse tsamaeang ka har’a condensate e le ntho e le ’ngoe, li nepahetse ho feta lioache tse tloaelehileng tsa athomo ’me li ka sebelisoa ho lekanya nako ka nepo e sa lebelloang.

Karolo e 'ngoe eo boemo bona ba bohlano bo ka sebelisoang ke ho computing ea quantum, e ka lumellang popo ea likhomphutha tse matla haholo le tse sebetsang hantle ho feta tsa hajoale. Liathomo tse ka har'a condensate li ka sebelisoa e le li-qubits, litšiea tsa motheo tsa k'homphieutha ea quantum, le litšobotsi tsa tsona tsa quantum li ka etsa hore ho be le lipalo tse potlakileng le tse nepahetseng ho feta kamoo ho ka khonehang ka lik'homphieutha tse tloaelehileng. Ke ka lebaka lena ho buuoang haholo ka likhomphutha tsa quantum matsatsing ana.

Ntle le moo, Bose-Einstein condensate e boetse e sebelisoa lipatlisisong tsa fisiks ea thepa le ho theheng lisebelisoa tse ncha tse nang le thepa e makatsang. Ka mohlala, e 'nile ea sebelisoa ho theha thepa ea superconducting e ka fetolang indasteri ea elektronike le ho lumella ho theha lisebelisoa tse sebetsang hantle le tse matla haholo.

Ke tšepa hore ka boitsebiso bona u ka ithuta ho eketsehileng ka condensate ea Bose-Einstein, litšobotsi tsa eona le litšebeliso.