В Императорском зале КФУ говорили о магии ультрахолодной материи

Возрожденные через 29 лет Завойские чтения В Казанском федеральном университете открыла лекция известного австрийского физика Рудольфа Гримма.

28 октября исполнилось 110 лет со дня рождения выдающегося ученого Евгения Завойского, открывшего в 1944 году в Казанском университете электронный парамагнитный резонанс. В 1982 году по инициативе С.А.Альтшулера состоялись первые Завойские чтения. Их лекторами тогда были ученые с мировыми именами, сделавшие открытия в физике.

Профессор Инсбрукского университета, директор по научной деятельности Института квантовой оптики и квантовой информатики Австрийской академии наук Рудольф Гримм (h=50), который является спикером Международного научного совета Казанского федерального университета) – тоже из разряда первооткрывателей. В КФУ он рассказал о своих исследованиях.

В 2005 году ученым Университета Инсбрук (научной группой руководил Р.Гримм) впервые удалось экспериментально наблюдать квантовое явление, называемое «состояние Ефимова» (Физик В.Ефимов еще в 1970 году теоретически доказал, что квантовые объекты, которые не могут образовывать между собой пары, могут формировать «тройки»).

Через 7 лет, в 2012 году, работавшие под руководством профессора Гримма ученые смогли впервые зафиксировать обменные химические процессы, протекающие в ультрахолодном газе, содержащем молекулы и атомы цезия.

А в 2016 году международной группе исследователей (ее руководителем тоже был Рудольф Гримм) в процессе экспериментов с ультрахолодным квантовым газом впервые в истории удалось наблюдать за процессом формирования поляронов в режиме реального времени. Во время прочитанной в КФУ лекции «The Magic of Ultracold Matter» («Магия ультрахолодной материи») Гримм очень образно объяснил, что из себя представляет эта квазичастица: «Полярон — это лыжник, спускающийся с горы в снежный день и окутанный облаком снежинок, которое движется вместе с ним. Эта физическая система «лыжник в облаке» имеет свойства, отличающие ее от системы «лыжник без облака». Изучение квазичастиц очень важно для создания новых материалов, отметил лектор.

Физик рассказал также об интересных квантовых эффектах, которые возникают в газах, охлажденных при помощи лазера до сверхнизких, близких к абсолютному нулю, температур. Особое внимание он уделил явлению сверхтекучести ультрахолодных атомов.

«Ультраохлажденные квантовые газы – прекрасная среда не только для наблюдения, но и для изучения различных квантовых явлений. Кроме того, с помощью них можно моделировать разные физические процессы, которые нельзя смоделировать в реальности, — сказал во время беседы, происходившей накануне лекции, Рудольф Гримм. — Можно даже создавать аналоги космических систем! Ультраохлажденные атомы лития, например, вращаются …аналогично нейтронным звездам».

Говоря о «практическом» применении ультраохлажденных квантовых атомов, признанный мировой лидер в области их исследования заметил, что они могут быть использованы для создания очень точных, квантовых, часов и очень чувствительных, в том числе гравитационных, сенсоров.