Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

SUPERCOLD Wynik w skrócie

Project ID: 330623
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Francja

Zderzenia atomów i cząsteczek w bardzo niskich temperaturach

Zrozumienie, w jaki sposób atomy i cząsteczki zderzają się ze sobą i rozpraszają w temperaturach bliskich zeru absolutnemu, jest niezwykle ważne. Temperatury takie powszechnie występują we wszechświecie i są coraz częściej wykorzystywane w różnych technologiach.
Zderzenia atomów i cząsteczek w bardzo niskich temperaturach
Ultrazimne formy atomów i cząsteczek mają istotne znaczenie w precyzyjnych pomiarach i metrologii, badaniu zbiorowych zjawisk w układach materii skondensowanej i kontrolowanych kwantowo reakcjach chemicznych, a także w opracowywaniu technologii kwantowych.

Znaczenia badań zderzeń niskotemperaturowych atomów i cząsteczek nie sposób przecenić. Zderzenia te odgrywają podstawową rolę w schładzaniu materiałów do stanu ultrazimnego, ponieważ różne techniki chłodzenia wykorzystują termalizację przy użyciu zimniejszych cząsteczek. Zderzenia często determinują tempo utraty w pułapkach, a tym samym wpływają na żywotność (ultra)zimnych próbek.

Uczestnicy projektu SUPERCOLD (Quantum scattering at ultracold temperatures: a few S-matrix columns is all we need) osiągnęli znaczące postępy w kilku z tych obszarów badań. Naukowcy opracowali statystyczny formalizm dotyczący (ultrazimnych) reakcji chemicznych w polach zewnętrznych. Jest on oparty na statystycznym przybliżeniu prawdopodobieństwa przejścia między stanami (współczynnik kwadratowy elementów macierzy S). Jest to pierwszy tego rodzaju uogólniony, rygorystyczny model teoretyczny umożliwiający obliczanie statystycznych rozkładów produktów i stanów w ultrazimnych reakcjach w polach.

Analizy pokazują, że pola wpływają na produkty reakcji statystycznej na dwa główne sposoby. Pierwszy z nich polega na modyfikowaniu poziomów energii produktów i potencjalnie zmianie kształtu dystrybucji produktów. Drugi natomiast dotyczy zmiany lub usuwania stanów produktów poprzez zmianę egzotermiczności reakcji. Naukowcy opracowali metodę ponownego sprzęgania, umożliwiającą przybliżanie efektów nadsubtelnych w odniesieniu do ultrazimnego rozpraszania w polach zewnętrznych. Nowa metoda w przybliżeniu uwzględnia efekty oddziaływań nadsubtelnych w obliczeniach rozpraszania ultrazimnego w polach zewnętrznych.

Uczestnicy projektu wykazali, w jaki sposób można dodawać efekty nadsubtelne a posteriori do obliczeń pozbawionych oddziaływań nadsubtelnych w celu uzyskania przybliżonych przekrojów przejścia między stanami nadsubtelnymi. Nowa metoda umożliwia naturalne wyjaśnienie najważniejszych efektów naturalnych opisanych w literaturze. Wiedzę tę można wykorzystać niezależnie lub w połączeniu z innymi przybliżeniami, aby znacząco zmniejszyć wielość bazy obliczeń rozpraszania ultrazimnego. W zależności od badanego układu może to pozwolić na skrócenie czasu obliczeń o od jednego do czterech rzędów wielkości, co otwiera drogę do szczegółowego badania zjawisk nadsubtelnych w zderzeniach ultrazimnych cząsteczek.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Zderzenia cząsteczek, ultrazimne formy, materia skondensowana, kwantowe, reakcje chemiczne, prawdopodobieństwo przejścia, nadsubtelne
Numer rekordu: 183077 / Ostatnia aktualizacja: 2016-07-26
Dziedzina: Technologie przemysłowe