Китайские ученые охладили рубидий до 9,7 пикокельвина на орбите
На орбитальной станции «Тяньгун» китайские исследователи установили мировой рекорд, охладив атомы рубидия до 9,7 пикокельвина. Это позволяет создавать сверхточные датчики и квантовые устройства.
Ученые из Китая охладили облако атомов рубидия до температуры 9,7 пикокельвина, что лишь на эту величину выше абсолютного нуля. Рекордный показатель был зафиксирован на орбитальной станции «Тяньгун» в модуле «Мэнтянь», что позволило превзойти предыдущие достижения исследователей из США и Германии. Эксперимент выполнили специалисты Пекинского университета, Китайской академии наук и Шанхайского института оптики и точной механики.
Для достижения такого результата применялась установка CAPR, размещенная на станции в октябре 2022 года. В условиях невесомости лазеры и магнитные поля удерживают атомы в вакуумных камерах, постепенно снижая их энергию. Отсутствие земной гравитации позволило сохранить сверххолодное состояние вещества на протяжении семи секунд, чего трудно добиться на поверхности планеты. Полученный результат представляет собой конденсат Бозе — Эйнштейна — особое состояние материи, где частицы ведут себя как единая квантовая система.
Результаты исследования опубликованы в международном журнале Science. Применение технологии открывает путь к созданию сверхточных космических датчиков, способных обнаруживать скрытые минералы, отслеживать климатические изменения и проверять теорию гравитации. Кроме того, разработка может стать основой для совершенствования атомных часов, навигационных систем и квантовых вычислительных устройств. В перспективе подобные технологии рассматриваются как инструмент для поиска гравитационных волн в космическом пространстве.
Работа над экспериментальным комплексом началась в 2011 году, что подчеркивает длительность подготовки проекта. Станция «Тяньгун» продолжает эксплуатироваться, и ее орбитальные лаборатории остаются ключевой площадкой для проведения фундаментальных исследований в условиях микрогравитации. Успех китайских физиков подтверждает эффективность использования космической инфраструктуры для изучения квантовой материи.