Hiện tượng đóng băng lượng tử ở nhiệt độ phòng khóa các hạt nano với độ tinh khiết 92%

Các nhà khoa học đã đạt được một bước đột phá quan trọng bằng cách làm đông chuyển động quay của một hạt nano thủy tinh cực nhỏ ở nhiệt độ phòng với độ tinh khiết lượng tử kỷ lục lên đến 92%. Hạt nano này, mặc dù vẫn rất nhỏ, nhưng lớn hơn nhiều so với các vật thể ở quy mô lượng tử điển hình và vẫn giữ nhiệt độ bên trong cao ở mức vài trăm độ C. Truyền thống, việc quan sát hành vi lượng tử ở các vật thể lớn hơn đòi hỏi phải làm lạnh chúng gần đến nhiệt độ tuyệt đối 0 và cô lập trong chân không để ngăn chặn sự can thiệp từ môi trường. Tuy nhiên, nghiên cứu này đã vượt qua những giới hạn đó bằng cách chỉ tập trung vào chuyển động quay của hạt thay vì toàn bộ năng lượng nội tại của nó, cho phép làm lạnh trạng thái cơ bản lượng tử mà không cần các thiết bị làm lạnh cực lớn. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một hạt nano hơi elip bị giữ trong trường điện từ, nơi nó tự nhiên dao động như kim la bàn. Bằng cách điều khiển chính xác ánh sáng laser trong một buồng quang học có độ tinh xảo cao và điều chỉnh gương để ưu tiên loại bỏ năng lượng thay vì bổ sung, họ đã rút gần như toàn bộ năng lượng quay, đạt được khoảng 0,04 lượng tử năng lượng còn lại. Quá trình tinh tế này cũng bao gồm việc quản lý nhiễu lượng tử từ các tia laser để duy trì độ tinh khiết của...