Физики впервые «сфотографировали» то, чего нет

Физики сфотографировали движение пустоты.

Физики впервые получили изображение квантовых флуктуаций - неустранимого движения, возникающего даже в абсолютно пустом пространстве. Препринт работы опубликован на arXiv.

Из-за квантового принципа неопределенности ни одно поле не может находиться в полном покое - даже в состоянии с наименьшей энергией сохраняются крошечные колебания.

Однако такие флуктуации долгое время не удавалось увидеть вживую. Чтобы запечатлеть движение пустоты, ученые использовали так называемый бозе-конденсат из атомов калия-39.

Исследователи зафиксировали квантовое поле в спиновые состояния атомов, а затем восстановили локальные колебания, сфотографировав сами атомы. В результате флуктуации стали видимыми.

Измерения на разных частотах подтвердили, что флуктуации вакуума давали заметно иной рисунок, чем обычный тепловой шум. При этом для усиления квантового дрожания физики меняли силу связи между состояниями атомов.

Эксперимент с бозе-конденсатом подтвердил, что его можно использовать для моделирования явлений, которые практически невозможно рассчитать теоретически - например, распада ложного вакуума или рождения частиц.

via