Физики впервые увидели «кольца Алисы»: ScienceAlert

Наконец, в ткани реальности, формирующейся в чрезвычайно холодном газе, были замечены странные петли, что дало физикам возможность изучить поведение странного вида одностороннего магнетизма.

Круговые структуры, известные как «петли Алисы» в честь «Алисы в стране чудес», являются результатом сотрудничества исследователей из США и Финляндии, у которых уже есть длинный список открытий, касающихся искажений в квантовых полях, известных как топологические монополи.

Монополи, изолированный эквивалент полюса магнита, действительно похожи на то, что Алиса могла видеть, преследуя Белого Кролика. Разрезание магнита на две половины не позволит отделить его север от юга, но теоретически в квантовой машине возможно возникновение монополей, которые порождают различные силы и частицы.

1 копия Монополь принимает форму элементарной частицы, частицы, которая бросила вызов всем попыткам определить его и до сих пор оставалась чисто гипотетической.

Однако монополии могут появиться и в других местах. Вспенивание различных квантовых полей может породить свой собственный стиль одностороннего магнетизма, поскольку они вращаются, притягивают и притягивают свое окружение, создавая кратковременные аномалии, которые возникают на мгновение, прежде чем снова исчезнуть в муках.

Будучи членом Коллаборации монополей Университета Аалто в Финляндии, физик Микко Мутонен хорошо знаком со всем спектром вихрей, струн и запутанностей, которые могут возникнуть в квантовом переплетении.

А в 2015 году, всего год спустя Докажите существование топологической монополии.Мутонен и коллеги. Ему удалось триумфально В одном изолированном наблюдении впервые в чрезвычайно холодном состоянии атомы рубидия получили название бозе-эйнштейновского конденсата (БЭК).

«Мы единственные, кто смог создать топологические монады в квантовых доменах», — объяснил Мотонен журналу ScienceAlert.

«После их создания мы потратили некоторое время на изучение и квантовых узлов. скирмионы Прежде чем мы подробнее рассмотрим, что происходит с монополией топологического полюса сразу после его создания».

Менее чем через два года после первых наблюдений коллаборация сделала удивительное открытие — монополи. может разлагаться к другим типам.

В этом последнем исследовании исследователи еще раз наблюдали, как топологические монополи растворяются во что-то еще, но на этот раз конечный результат был похож на мини-вход в Страну Чудес — названные структуры. Алиса цепями.

Струны Алисы тесно связаны с монополями, поскольку при приближении к петлям они скручиваются в односторонние магнитные полюса. Эти цепочки Алисы известны как кольца Алисы.

Однако, в то время как типичные монополи могут существовать несколько миллисекунд, циклы Алисы длятся более 80 миллисекунд — примерно в 20 раз дольше.

«Издалека кольцо Алисы выглядит как монополь, но если смотреть через центр кольца, мир принимает другую форму», — говорит Дэвид Холл, физик из Амхерстского колледжа в США.

Подобно стеклу Алисы, прохождение через странное магнитное кольцо в квантовом поле БЭК может перевернуть все с ног на голову. Другие монополии, которые терпят неудачу, отражаются в своем зеркальном отражении, превращая кольцо в противоположное по мере его продвижения.

Хотя команде еще предстоит наблюдать эту инверсию экспериментально, наблюдение образования колец во время распада топологической монополии является захватывающим достижением.

На практическом уровне мы можем только предполагать, как эти выводы будут применяться. Но чем больше мы узнаем о нестабильной природе квантовых полей, тем лучше мы сможем составить карту их вод и понять более глубокие истины реальности.

«Во-первых, создание колец Алисы имеет фундаментальное значение», — рассказал Мотонен журналу ScienceAlert.

«Он проливает свет и вдохновение на поиск самых глубоких компонентов Вселенной, материи и информации».

Это исследование было опубликовано в Природные коммуникации.