Испорченные атомные часы приспособили для моделирования сверхпроводимости

Атомные часы

Физики из Калифорнийского технологического института и американского Национального института стандартов и технологий (NIST) обнаружили, что ансамбли охлажденных атомов в атомных часах можно использовать для моделирования магнетизма и сверхпроводимости в материалах. Работа опубликована в журнале Science, кратко о ней можно прочитать в пресс-релизе NIST или в New Scientist.

Атомные часы отсчитывают время благодаря квантовым переходам между разными состояниями охлажденных изолированных групп атомов (обычно кальция, цезия, стронция и других металлов). Точность таких часов определяется стабильностью переходов, а несколько атомов в системе используется для того, чтобы усилить сигнал. Авторы нового исследования показали, что такие часы можно использовать для достижения совершенно иных целей.


Физики анализировали поведение атомных часов на основе стронция. Оказалось, что добавление новых атомов в ансамбли нарушает стабильность колебаний из-за усиления их внутренних взаимодействий — такие часы становятся менее точными. Тем не менее, это свойство, как показали авторы, можно использовать для того, чтобы моделировать квантовое взаимодействие в совершенно других системах. Например, с их помощью можно моделировать поведение электронов в твердых телах при возникновении магнетизма или сверхпроводимости, что очень тяжело симулировать традиционными способами на компьютерах.

Концепция такого моделирования уже была известна ранее (подробнее о ней, например, рассказывал Алексей Акимов в интервью «Ленте.ру»), однако атомные часы работают при температурах существенно больших, чем группы атомов в оптических ловушках. Это, возможно, сделает более простой работу с такими моделями.

Марс наш

Россияне полетели на Красную планету, но их сгубила водка: Surviving Mars