Физики ещё сильнее приблизились к абсолютному нулю — вещество охладили до 220 мкК

24 сентября 2022

Учёные из старейшего в Швейцарии Базельского университета установили новый температурный рекорд по сверхсильному охлаждению вещества. Но самым ценным в разработке обещает стать возможность адаптировать применённый подход для охлаждения квантовых процессоров и даже обычных полупроводников.

Экспериментальная установка (теромодатчик находится по центру рядом с линейкой). Источник изображения: University of Basel

Экспериментальная установка (термодатчик находится по центру рядом с линейкой). Источник изображения: University of Basel

Предложенное решение представляет собой цепь из массива медных островков на кремниевой подложке. Такая же или похожая цепь работает как термометр — измерить рекордно низкую температуру так же сложно, как и её достичь. Охлаждали образец с помощью двух технологий: с помощью магнитных полей и с использованием жидкого гелия.

Главной доработкой холодильной установки стала очень «жёсткая» фиксация образца, которая позволила избавиться от «теплового» влияния со стороны холодильной системы. В процессе работы холодильник на основе гелия создаёт вибрации, которые передаются образцу и не дают ему охлаждаться настолько, насколько он мог бы. Напомним, охладить вещество до близких к абсолютному нулю температур означает максимально замедлить колебания атомов этого вещества. Фактически в игру вступают законы квантовой механики, а квантовые состояния разрушаются при любом «чихе».

Прочно зафиксированный образец сначала накрыли сильным магнитным полем, что упорядочило спины атомов меди и дало возможность эффективно охладить материал, а затем постепенно охладили его с помощью рефрижератора растворения (фиксация образца сыграла на этом этапе). На третьем этапе магнитное поле постепенно свели на нет, что снизило магнитную энергию образца и ещё сильнее уменьшило колебания атомов меди (и ещё немного охладило образец).

Источник изображения: Physical Review Research

Источник изображения: Physical Review Research

Комбинированное охлаждение позволило добиться нового рекордного значения минимальной температуры — 220 мкК или всего на 220 миллионных долей градуса выше абсолютного нуля. В будущем исследователи хотят использовать свой метод для снижения температуры ещё в десять раз и, в перспективе, адаптировать его для охлаждения полупроводниковых материалов. Это откроет путь к изучению новых квантовых эффектов и разнообразных приложений, таких как оптимизация кубитов в квантовых компьютерах. Добавим, работа опубликована в издании Physical Review Research.

3dnews

Хочешь узнать больше - читай отзывы

← Вернуться на предыдущую страницу

Читайте также:

Притула помилувався двома доньками на зборі пластунів. Фото 14 сентября 2025

Колишній шоумен, а нині волонтер Сергій Притула похвалився старшою дочкою, яка вступила до скаутської організації "Пласт".

Олександра Заріцька в екстравагантних окулярах показала свої нью-йоркські вихідні 14 сентября 2025

33-річна солістка гурту Kazka Олександра Заріцька поїхала до Нью-Йорку та наробила там атмосферних кадрів. 

Ексдружина Розового прокомендувала його зради, договір після розлучення та моральну компенсацію 14 сентября 2025

Колишня дружина військовослужбовця та коміка Віктора Розового, блогерка і актриса Ольга Мерзлікіна вперше розповіла свою версію їхнього скандального розлучення. Зокрема, вона зізналася, як дізналася про зради ексчоловіка та скільки моральної компенсації він їй виплатив.

 

Вас могут заинтересовать эти отзывы

Спорт лайф 0.4
Спорт лайф

Отзывов: 1

Каталог отзывов





×

Выберите область поиска

  • Авто
  • Одяг / аксесуари
  • Роботодавці
  • Інше