Az innsbrucki kísérleti fizikusok tartják a világrekordot abban, hogy különböző kémiai elemekből elsőként hozzanak létre Bose-Einstein kondenzátumokat. Korábban már céziumból és stronciumból is sikerült kondenzátumot előállítaniuk.

Az ultrahideg kvantumgázoknak különleges tulajdonságaik vannak, és ideális rendszert kínálnak alapvető fizikai jelenségek tanulmányozására. Az erbiummal a Francesca Ferlaino vezette csoport az Innsbrucki Egyetemen ezúttal igencsak egzotikus elemet választott, amely különleges tulajdonságai következtében új lehetőségeket nyit a kvantumfizika alapvető kérdéseinek vizsgálatában.

"Az erbium viszonylag nehéz elem, amelynek erős mágneses jellege van. Ezek a tulajdonságok vezetnek a kvantumrendszerek extrém dipoláris viselkedéséhez" - magyarázta Ferlaino az egyetem közleményében (http://idw-online.de).

A kutatócsoport meglepően egyszerű módot talált arra, hogy ezt a komplex elemet igen alacsony hőmérsékletre, az abszolút nullafok közelébe hűtse, ahol a mintegy 70 ezer erbium atomból álló felhő mágneses Bose-Einstein kondenzátumot hoz létre. Ehhez a lézeres és párologtatásos hűtés technikáját kombinálták.

Egy ilyen kondenzátumban a részecskék elveszítik egyedi tulajdonságaikat és összehangolják viselkedésüket. Az erbiummal végzett kísérletek lehetővé tehetik, hogy hideg atomokkal tanulmányozzák a kvantum mágnesességet. Az erbium kondenzátum kiváló modellrendszer a hosszú távú kölcsönhatásokból eredő következmények vizsgálatára. Ilyen kölcsönhatásokon alapul a természetben megjelenő számos összetett dinamika, például a fehérjék összehajtogatódása közben is ezek a kölcsönhatások jelennek meg.