Достигнута рекордно низкая температура, противоречащая законам физики

Микроскопический механический барабан

Ученые Национального института стандартов и технологий США в Боулдере (штат Колорадо) впервые охладили механический объект до температуры более низкой, чем ранее считалось возможным, преодолев тем самым так называемый «квантовый предел» и обойдя законы физики.

Используя новую технику, команда охладила микроскопический механический барабан до 360 микрокельвинов – это в 10 тысяч раз меньше температуры вакуума космического пространства и самая низкая температура в истории науки. Команда предполагает, что новая методика может быть использована для охлаждения объектов до абсолютного нуля – температуры, при которой материя почти полностью лишена энергии и движения.

Обычно, когда исследователи охлаждают объекты, они используют лазеры, чтобы замедлить движение атомов и прекратить тепловые колебания, происходящие в материале. В новом исследовании ученые применили вместо обычного «сжатый» свет, в котором отсутствуют квантовые шумы. Это очень важно, поскольку шум в нормально организованном свете нагревает любой объект, который исследователи пытаются охладить, и тем самым ограничивает возможную степень охлаждения. Это и есть «квантовый предел».

Новое открытие можно использовать прежде всего для создания супер быстрой электроники будущего. Барабанное орудие, которое охладила команда (диаметр – 20 микрометров, толщина – 100 нанометров), было встроено в сверхпроводящую цепь. Такие применяют в квантовых компьютерах, сочетающие квантовые и механические элементы. Предполагается, что, чем холоднее механический барабан, тем точнее работает компьютер.