Американские ученые из Массачусетского технологического института добились прорыва в квантовой физике, впервые получив изображения отдельных атомов, свободно взаимодействующих в пространстве. Исследование опубликовано в научном журнале Physical Review Letters (PRL).
Для этого команда разработала новую методику атомно-разрешенной микроскопии, в которой атомы удерживались в ловушке из лазерных лучей, где они могли свободно взаимодействовать. Специальная световая решетка «замораживала» их движение. Тонко настроенные лазеры подсвечивали атомы, позволяя зафиксировать их положения до естественного рассеивания.
«Теперь мы можем видеть, как атомы ведут себя в реальном пространстве, а не просто вычислять их свойства», — объяснил профессор Мартин Цвирляйн, ведущий автор исследования.
Эксперименты показали, что бозоны (например, атомы натрия) демонстрировали группировку, подтверждая их способность делиться одной квантовой волной (эффект де Бройля). А фермионы (атомы лития) образовывали пары — ключевой механизм сверхпроводимости.
Эти процессы раньше предсказывались теоретически, но никогда не наблюдались напрямую.
