Ingrid Fadelli , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriAtom halqasında maqnit solitonun hərəkəti və həddindən artıq maye cərəyanlarının yaranması. Kredit: G. Brochier.

Bloch salınımları daimi qüvvəyə məruz qalan təkrarlanan enerji “mənzərəsində” (məsələn, kristal qəfəsdə) kvant hissəciklərinin dövri salınımlarıdır. Bu hissəcik hərəkətləri klassik mexanika nəzəriyyələri tərəfindən proqnozlaşdırılmayan maraqlı kvant effektləri olduğu üçün çoxsaylı fizika tədqiqatlarının diqqət mərkəzində olmuşdur.

Bloch salınımlarının eksperimental olaraq yoxlanılması, beləliklə, kvant maddənin əsas xüsusiyyətlərinə dair yeni fikirlər verə bilər. İndiyə qədər onlar bir neçə hissəcikdən ibarət kvant çoxbədənli sistemlərdən fərqli olaraq, ilk növbədə fərdi hissəciklərdə və ya iki hissəcikli sistemlərdə tədqiq edilmişdir.

CNRS-ENS-PSL Universiteti və Sorbonna Universitetinin tədqiqatçıları eyni kvant vəziyyətini tuta bilən hissəciklər olan bozonlardan ibarət kvant mayesi olan birölçülü (1D) Bose qazında kollektiv Bloch salınımlarının müşahidə edildiyini bildirirlər.

Onların “Nature Physics” jurnalında dərc olunmuş məqaləsi göstərir ki, hissəciklərin hərəkətinin geniş şəkildə öyrənilmiş bu növləri kompozit sistemlər üçün də müşahidə oluna bilər, eyni zamanda çoxlu cisim qarşılıqlı təsirlərinin öyrənilməsi üçün yeni imkanlar açır.

Phys.org-a məqalənin baş müəllifi Jerome Beugnon, “Bu eksperimentin həyata keçirilməsi üçün motivasiya İtaliyanın Trento şəhərində A. Recati komandası ilə əməkdaşlıq edərək həyata keçirdiyi son nəzəriyyə işi haqqında danışan həmkarı N. Pavloff ilə müzakirədən gəldi” dedi.

“Məni layihə iki səbəbdən cəlb etdi. Proqnozlaşdırılan davranış möhtəşəm və çox əks-intuitivdir: atomların öyrənilmiş dalğa paketinə sabit və vahid qüvvə tətbiq etsəniz, bu dalğa paketi kosmosda salınacaq.

“Bu, kvant mexanikasında (Blox salınımları kimi) yaxşı bilindiyi halda, tək hissəcik qəfəs potensialında (bərk cisimlərdəki elektronlar kimi) təkamül edərkən, bu, qəfəssiz sistem üçün daha təəccüblüdür. Bu davranışı izah etmək üçün açar dalğa paketinin hərəkət etdiyi hamamın kvant təbiətidir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759307402&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-bloch-oscillations-1d-bose-gas.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4yMDgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjIwOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMjA4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759307401499&bpp=1&bdt=167&idt=30&shv=r20250929&mjsv=m202509240101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1759307324%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1759307324%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1759307324%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8006761510170&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=5&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2141&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094694%2C95372358%2C31094909%2C42533294%2C95368093&oid=2&pvsid=3083453574465207&tmod=1799667998&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=641

Nəzəri fiziklər çox bədənli Bloch salınımlarını yaxşı başa düşsələr də , onların nəzəriyyələrini eksperimental olaraq sınaqdan keçirmək çox vaxt çətin olur. Öz məqalələrində Beugnon və onun həmkarları kollektiv Bloch salınımlarının həyata keçirilməsinə imkan verən və beləliklə, bu nəzəriyyələri sınaqdan keçirməyə kömək edə biləcək yeni eksperimental platforma təqdim edirlər.

“İstifadə etdiyimiz fiziki sistem ultrasoyuq atomların iki komponentinin qarışığıdır” dedi Beugnon. “Biz komponentlərdən birinin dalğa paketini yaradırıq və digər komponentdən hazırlanmış vannada onun hərəkətini öyrənirik. Atomlar lazer potensialları ilə tutulur və sistemə tətbiq etdiyimiz xarici qüvvə maqnit qüvvəsidir .”

Anladıqları fiziki sistemdə tədqiqatçılar əvvəllər heç vaxt əldə edilməmiş təxminən 1000 hissəciyi əhatə edən Bloch salınımlarını müşahidə edə bildilər. Əvvəlki əsərlərin əksəriyyətində bildirilən salınımların kollektiv olmadığını, əksinə bir və ya iki hissəciklə məhdudlaşdığını nəzərə alsaq, bu, əlamətdar nailiyyətdir.

“Bizim müşahidəmiz birölçülü kvant sistemlərinin spesifik xüsusiyyətlərini, burada onların dispersiya əlaqəsinin dövriliyini aşkar etmək üçün gözəl nümunədir” dedi Beugnon.

“Biz, həmçinin, atomların halqa həndəsəsi ilə hərəkət edən vəziyyətinə nəzəri araşdırmanı genişləndirdik və Bloch salınımları ilə hərəkət zamanı kvantlaşdırılmış həddindən artıq maye cərəyanlarının yaradılması arasında qarşılıqlı əlaqəni göstərdik.”

Beugnon və onun həmkarlarının son işi güclü qarşılıqlı təsir göstərən kvant sistemlərində kollektiv hərəkətləri öyrənmək üçün yeni perspektivli eksperimental platforma təqdim edir. Onların tədqiq etdikləri fiziki sistemi və ya digər oxşar sistemləri araşdıran gələcək tədqiqatlar bir çox bədən qarşılıqlı təsirləri haqqında mövcud anlayışı təkmilləşdirə bilər, eyni zamanda fiziklərə bəzi təsdiqlənməmiş nəzəri proqnozları sınamağa imkan verə bilər.

“Tədqiq etdiyimiz dalğa paketi sözdə maqnit solitondur” dedi Beugnon. “Praktikada bu, daha böyük maqnit soliton ailəsinin bir nümunəsidir. Daha ümumi maqnit solitonların dinamikasının çox zəngin olacağı gözlənilir və biz onları gələcəkdə tədqiq etməyi planlaşdırırıq”.

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: F. Rabec et al, Bloch oscillations of a soliton in a one-ölçülü kvant maye, Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02970-1 .

Jurnal məlumatı: Təbiət Fizikası 

© 2025 Science X Network