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旋涡泵实验

时间:2013-09-16 11:04:03

 旋涡泵实验

 
    在极低的温度下热切量子现象在当代物理学的理论和实验研究。碱金属原子冷却到接近绝对零度于1995年形成了第一个实验成功的气体的玻色 - 爱因斯坦凝聚。六十年后,成就被授予诺贝尔物理学奖。
 
    Pekko Kuopanportti研究涡结构中出现的玻色-爱因斯坦凝聚在他的博士论文阿尔托大学应用物理系。这些旋涡的属性和行为尚未完全清楚。
 
    “涡电流极其碱金属原子稀薄气体的量化旋风,尽管我的研究方法是计算和分析,我的结果也是实验是可行的。”
 
    原子气体Kuopanportti探索100 000倍,比空气薄。为了实现冷凝水,碱金属原子必须先蒸发掉从固体金属形成气体,然后将其冷却到接近绝对零度,在那里他们可以被控制在一个磁- 光阱捕获。Kuopanportti计算分析了几种新型涡现象,从理论上验证了以前的实验结果。
 
    “玻色-爱因斯坦凝聚的粒子系统占据相同的量子态,它们形成了一个集体的超原子的一种,使学习基本的量子力学现象几乎可以用肉眼看到一个规模。“
 
秘境巨型旋涡揭示了量子气体的前景
 
    冷凝液,或许可以用一个复杂的波函数,就好像它是一个单一的量子粒子。该函数有一个复杂的相绕组代表涡流出现在流动的冷凝水的原子。
 
“气体循环周围的旋涡水流以同样的方式在水槽付诸东流。量化涡稳定,表明玻色-爱因斯坦凝聚,实际上是无摩擦的超流体,例如,如果一个人试图自旋一凝,一个普通的格子量化涡出现时,超流试图模仿一个普通的液体。“
增加的数目相绕组绕在一个乘法量化,或巨,涡涡结果。Kuopanportti告诉他的同事们在2007年就已经在应用物理学系从理论上提出了一个旋涡泵的实验方法在磁被困冷凝创造巨大的旋涡。旋涡泵可能有助于发现多么大的巨型旋涡之前可以得到他们变得过于不稳定,短暂就读于。
 
    现已分析kuopanportti巨涡流和旋涡泵的实际的限制的属性。
 
“巨型旋涡往往分成单量子旋涡,我分析他们是如何打破,什么样的机制导致分裂。到目前为止,只有旋涡已经研究与量子数低于10,我有系统地进行了100。”
 
“现在,我已经在理论上探讨巨型旋涡的属性,它不会花费太多实验组来实现它们。我的工作,也有利于未来发展的旋涡 旋涡泵:现在可以预测的巨型旋涡的行为和它们的击穿防止。
 
凝聚作为量子计算机的存储设备?
 
    Kuopanportti在阿尔托大学国家计算纳米卓越中心。他的研究小组量子计算和设备研究量子计算的先决条件。今年的诺贝尔物理学奖最近被授予了实验研究,推动建立量子计算机。Kuopanportti沉吟道使用玻色-爱因斯坦凝聚的量子计算。
 
“他们可以作为量子计算机的存储装置。凝聚的现场分钟,显着长于基于光子的量子位微秒的寿命。的缩合物可作为量子信息的存储和检索的存储库工作,但实验在该领域的研究尚处于起步阶段。“