Los físicos han construido primero fermión microscopio del mundo





Estudiantes y el físico Lawrence Cheyuk, uno de los autores, ajusta la óptica láser / SciTech Diarios i>

Físico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) construyó primero fermión microscopio del mundo. Enfriada en un experimento utilizando dos láseres con diferentes longitudes de onda átomos potasio 40 sup> K moviendo a más y más bajos niveles de energía. Este fermiones emiten fotones, que son capturados y dan una imagen de microscopio.

Todo lo que sabemos de la materia está compuesta de bosones y фермионов. Los fermiones forman la materia - es los quarks que componen los protones y los neutrones, que en sí mismos son fermiones y leptones (electrones, muones, leptones tau, neutrinos). Los bosones - es la interacción de los transportistas (fotones, gluones, W y Z bosones, y el mismo bosón de Higgs)
.
Los científicos de Harvard fueron capaces de construir un microscopio de Higgs en 2009, y en 2010 repitieron la labor del Instituto de Óptica Cuántica. Max Planck. Pero visto a través de un microscopio fermiones hasta ahora fracasaron. Meshal принцип Pauli, según la cual en un sistema cuántico cerrado de dos o más idénticos fermiones (partículas con espín semi-entero) no pueden ser ambos en el mismo estado cuántico. Debido a los intentos de enfriar la nube de fermiones llevado al hecho de que fueron construidos en diferentes niveles de energía, y ha las partículas energéticas más altas se enfría aún más era imposible.




En este trabajo, опубликованной En mayo 2015 , un equipo de investigadores habla de su logro. Tsvirlyayn Martin, uno de los miembros del equipo, describe el experimento: "Queríamos lograr lo mismo que el grupo anterior podría hacer con los bosones. Pero resultó que con fermiones es más difícil de hacer - que no son tan fáciles de enfriar »
.
El uso de dos rayos láser, los científicos crearon una red celular en las células que, como en "agujeros de energía" fueron capturados y se mantienen los fermiones. El enfriamiento gradual resultó en el hecho de que el gas fermion alcanzó una temperatura cercana al cero absoluto, y fermiones individuales podría ser retenido en las células de la red. Los fotones emitidos por lo tanto están atrapados por el microscopio.

"Significa que conozco donde hay fermiones, y pueden, en términos relativos, un par de pinzas para mover cualquier parte, y para que sean cualquier patrón" - dice Tsvirlyayn. Debido a estar en células aisladas, fermiones no interactúan entre sí y con el principio de Pauli no impide que la forma en que se enfríe.

Según lo explicado por los investigadores, su trabajo puede ayudar en el avance más hacia la creación de los superconductores de alta temperatura, como el microscopio puede avanzar al siguiente nivel de estudio de los electrones, que son fermiones, también. Además, la capacidad de mantener y mover fermiones individuales está directamente relacionada con la tecnología para la creación de ordenadores cuánticos.

Fuente: geektimes.ru/post/251390/

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