Ingrid Fadelli , Phys.org

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKomandanın ultra soyuq atom təcrübəsi üçün quraşdırma. Maqnit sahələrini və lazer işığını birləşdirərək, biz atomları mütləq sıfıra yaxın soyudururuq və onları yerində tuturuq. Buna nail olmaq üçün yüksək dəqiqlikli optik quraşdırmalar və qabaqcıl elektron idarəetmə sistemləri tələb olunur. Kredit: Sandra Brandstetter.

Çoxlu qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklərdən ibarət çoxlu bədən sistemlərinin dəqiq təsviri nəzəri modelləri təsdiq etməyə və bu sistemlərdəki fərdi hissəciklərin bir-birinə necə təsir etdiyini daha yaxşı başa düşməyə kömək edə bilər. Ultrasoyuq kvant qazları, mütləq sıfıra yaxın temperaturlara qədər soyudulmuş atomların kolleksiyaları çoxlu cisimlərin qarşılıqlı təsirini öyrənmək üçün ən perspektivli eksperimental platformalardandır.

Bu qazları öyrənmək üçün əksər fiziklər tək atomlu təsvir kimi tanınan bir texnikadan istifadə edirlər ki , bu da onlara ayrı-ayrı atomları aşkar etməyə və davranışlarında korrelyasiyaları yoxlamağa imkan verir. Üstünlüklərinə baxmayaraq, bu görüntüləmə metodu nisbətən aşağı rezolyusiyaya malikdir, buna görə də sistemin daha incə xüsusiyyətlərini ala bilmir.

Heidelberg Universitetinin tədqiqatçıları bu yaxınlarda atom dalğası funksiyalarını böyütmək üçün sistemin kvant vəziyyətinin riyazi təsvirini təklif edərək , adi tək atomlu görüntüləmə üsullarının məhdudiyyətlərini aradan qaldırmağa kömək edə biləcək yeni strategiya hazırladılar.

Fiziki İcmal Məktublarında dərc olunan məqalədə təqdim olunan onların yanaşması, mikroskopik miqyasda güclü qarşılıqlı təsir göstərən ultrasoyuq atomları birbaşa təsvir etmək üçün uğurla istifadə edildi , onların təşkili və aralarındakı korrelyasiyaya yeni işıq saldı.

“Tədqiqatımızın motivasiyası sistemimizdəki ayrı-ayrı atomların mövqeyini birbaşa həll etmək qabiliyyətini əlavə etmək idi” dedi məqalənin ilk müəllifi Sandra Brandstetter Phys.org-a. “Əvvəlki təcrübələrdə biz onsuz da tək atomlu rezolyusiya ilə onların momentini ölçə bilirdik, lakin vəziyyətə gəldikdə, görüntüləmə metodumuzun həlli kifayət deyildi: atomların ilkin buludları optik görüntüləmə sistemimizin ayırdetmə qabiliyyəti qədər böyükdür, buna görə də böyütmə olmasaydı, biz yalnız tək bir xüsusiyyətsiz ləkəni görə bilərik.”

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=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758797593&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-approach-magnify-functions-imaging-interacting.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758797593399&bpp=6&bdt=170&idt=-M&shv=r20250922&mjsv=m202509180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758797554%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758797554%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758797554%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6297989186391&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1955&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094693%2C31094805%2C95366794%2C95344790&oid=2&pvsid=4049460630160019&tmod=1785916501&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&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=81

Əslində, Brandstetter və onun həmkarları çoxbədənli sistemi tək atomlu görüntüləmə ilə tədqiq etməzdən əvvəl etibarlı şəkildə “böyütməyə” imkan verəcək yeni bir yanaşma inkişaf etdirməyə başladılar. Belə bir strategiya, əks halda diqqətdən kənarda qalacaq bir sistemdə gizli məkan strukturlarını müşahidə etməyə imkan verə bilər.

“Bizim yanaşmamızın arxasında duran fikir optik mikroskopun necə işlədiyi ilə sıx bağlıdır: böyüdülmüş görüntü yaratmaq üçün iki linza birləşdirilir” dedi Brandstetter. “Bizim vəziyyətimizdə şüşə linzalar əvəzinə atomların dalğa funksiyasının idarə olunan şəkildə genişlənməsinə imkan verən diqqətlə hazırlanmış iki lazerlə formalaşmış potensialdan istifadə edirik.

“Bu “linzaları” tənzimləyərək, biz ayırdetmə qabiliyyətini və ya baxış sahəsini dəyişə bilərik, lakin optikada olduğu kimi, hətta cüzi uyğunsuzluqlar belə təsviri təhrif edərdi. Diqqətli tənzimləmə ilə biz başqa cür gözdən gizlədilən məkan strukturlarını aşkar edən təmiz böyütmə əldə etdik.”

Təklif etdikləri metodu qiymətləndirmək və onun potensialını nümayiş etdirmək üçün Brandstetter və onun həmkarları ondan yaxşı qurulmuş dalğa funksiyaları olan kvant sistemlərini öyrənmək üçün istifadə etdilər. Buraya qarşılıqlı təsir göstərən iki atomdan və harmonik tələ içərisində altı qarşılıqlı təsir etməyən fermiyondan ibarət bir sistem daxildir.

Qeyd edək ki, komandanın eksperimentinin nəticələri nəzəri proqnozlar və iki sistem haqqında məlum olanlarla sıx uyğunlaşdırılıb. Bu, atomların dalğa funksiyalarını etibarlı şəkildə genişləndirərək onların böyütmə sxeminin işlədiyini göstərir.

“Bizim indi ultrasoyuq atom sistemlərində əvvəllər optik ayırdetmə hüdudları ilə gizlədilən mikroskopik strukturları aşkar etmək üçün ümumi üsulumuz var” dedi Brandstetter. “Bizim yanaşmamızın mühüm üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, digər qruplar tərəfindən asanlıqla mənimsənilə bilər, buna görə də biz sənədi həyata keçirməyə kömək etmək üçün bir növ təlimat kitabçası kimi yazdıq.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .

“Nümunə kimi, uzun məsafəli dipolyar qarşılıqlı təsirlərə malik atomları tədqiq edən tədqiqatçılar çox vaxt son dərəcə kiçik qəfəs məsafələrindən istifadə edirlər – birbaşa təsvir etmək üçün çox kiçik. Bizim böyütmə sxemimiz bu qarşılıqlı əlaqəni real məkanda müşahidə və təhlil etməyə imkan verir, yeni ölçmə növlərinə və nəzəriyyə ilə daha birbaşa müqayisələrə qapı açır”.

Bu son araşdırma güclü qarşılıqlı təsir göstərən kvant sistemlərinin gələcək tədqiqi və simulyasiyası üçün maraqlı imkanlar açır. Brandstetter və onun həmkarları hazırda fermionik atomların cütlərinin necə əmələ gəldiyini öyrənmək üçün öz metodlarından istifadə edəcəkləri əlavə bir araşdırma aparırlar.

“Bu, həddindən artıq mayenin altında yatan mikroskopik mexanizmdir” dedi Brandstetter. “Böyütmə metodumuzla biz indi bu prosesi həm impuls məkanında, həm də real məkanda izləyə bilərik, sonlu ölçülü sistemlərdə cütləşmənin necə inkişaf etdiyinə dair misli görünməmiş fikirlər təqdim edirik. Bu sual hətta bizim ultra soyuq atom təcrübəmizi nüvə fizikası ilə əlaqələndirir.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Liza Lok 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 .

Ətraflı məlumat: Sandra Brandstetter və başqaları, Qarşılıqlı təsir edən Fermionik Atomların Dalğa Funksiyasının Böyüdülməsi, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/wdjr-m2hg . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2409.18954

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

© 2025 Science X Network