В космосе создали первый искусственный атом

Специалисты Аэрокосмического центра Германии (DLR) впервые получили искусственный атом в космосе. Конденсат Бозе-Эйнштейна был создан в невесомости в рамках эксперимента MAIUS 1.  

Конденсат Бозе-Эйнштейна – особая форма материи, свойства которой сходны и с газом, и с жидкостью. Характерные «атомные» особенности позволяют ученым управлять свойствами таких искусственных атомов. В частности, их задействуют как прототипы сверхпроводниковых структур в экспериментах и создают на базе искусственных атомов ячейки квантовых компьютеров.

Один из авторов MAIUS 1 Райнер Форке пояснил, что конденсат Бозе-Эйнштейна можно получить, если охладить газ почти до абсолютного нуля. Ранее у физиков не получалось превратить атомы щелочных металлов в конденсат Бозе-Эйнштейна. Дело в том, что установка для охлаждения атомов занимала несколько зданий.

MAIUS 1 – специально разработанный чип для создания групповых искусственных атомов. В нем есть лазеры, которые подавляют вибрации атомов щелочных металлов, и магнитная ловушка, которая задерживает холодные (неподвижные) частицы и отталкивает горячие (пребывающие в движении).

Эксперимент запустили в космос с помощью геодезической ракеты с космодрома Эсрейндж в Швеции; зонд находился в невесомости около шести минут. За это время физики провели свыше сотни экспериментов, в том числе впервые в космосе получили искусственный атом.

Результаты опытов позволят в будущем сделать квантовые приборы компактнее и встроить их в спутники. Две последующие миссии, MAIUS 2 и MAIUS 3, будут запущены соответственно в 2018 и 2019 годах. В рамках экспериментов ученые проверят принцип эквивалентности из теории относительности Эйнштейна. Для этого физики сравнят скорости падения двух искусственных атомов – из калия и рубидия.