Nguyên tử xêsi siêu lạnh thách thức các quy luật vật lý, từ chối nóng lên

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Innsbruck đã chứng minh rằng các nguyên tử cesium siêu lạnh có thể chống lại quá trình nhiệt hóa dự kiến, trong đó các hệ thống thường hấp thụ năng lượng và mất trật tự do bị làm nóng lên. Bằng cách làm lạnh khoảng 100.000 nguyên tử cesium xuống chỉ còn vài phần tỷ độ trên không độ tuyệt đối và giam giữ chúng trong các ống vi mô một chiều, nhóm nghiên cứu đã chiếu các xung laser lặp đi lặp lại nhằm kích thích và làm nóng các nguyên tử này. Trái với kỳ vọng cổ điển, sau một khoảng thời gian ban đầu, phân bố động lượng của các nguyên tử ngừng lan rộng ngay cả sau hàng trăm lần kích thích năng lượng, hiệu quả là đóng băng vào một trạng thái lượng tử ổn định với vận tốc gần như đồng nhất thay vì phân tán hỗn loạn. Phát hiện này thách thức một giả định cơ bản trong vật lý rằng các hệ nhiều hạt tương tác chắc chắn sẽ nhiệt hóa và mất sự liên kết. Nó xác nhận các dự đoán lý thuyết lâu đời rằng hiệu ứng lượng tử có thể bảo vệ các hệ thống như vậy khỏi bị làm nóng và tăng entropy, một hiện tượng khó quan sát thực nghiệm do sự phức tạp của các tương tác nhiều hạt. Khả năng ngăn chặn nhiệt hóa là then chốt để phát triển các công nghệ lượng tử như cảm biến, bộ nhớ,