Koherentny opis przejść klasyczno-kwantowych
Klasyczna fizyka opisuje ruch cząsteczek i ciał zgodnie z całkowicie deterministycznymi prawami. Dzięki znajomości szczegółów dotyczących położenia i prędkości układu naukowcy są w stanie obliczyć trajektorię wszystkich jego cząsteczek, włącznie ze wszystkimi przeszłymi położeniami i prędkościami. Fizyka kwantowa, operująca jednostkami kwantowymi, opisuje ruch zarówno za pomocą teorii cząsteczkowych, jak i falowych, określając raczej prawdopodobieństwo niż pewność stanu cząsteczek układu. Przejście od zachowania kwantowego do klasycznego jest nierozerwalnie związane ze sprzęganiem układu kwantowego z otoczeniem, na przykład podczas dokonywania pomiaru. Niemożliwe jest oddzielenie obserwowanego obiektu od obserwującego przyrządu, a co za tym idzie badana właściwość jest zależna od samego pomiaru. Oddziaływanie takie prowadzi do rozproszenia energii i dekoherencji (spontanicznych oddziaływań między układem, a otoczeniem powodującym stłumienie interferencji) na drodze wymiany energii lub cząsteczek. Niestety, całkowite poznanie procesu przejścia pozostaje jednym z najważniejszych otwartych zagadnień współczesnej fizyki. Naukowcy pragną zbadać to zjawisko w kontrolowany sposób wykorzystując do tego celu kondensat Bosego-Einsteina (BEC) podczas trwania prac finansowanego przez UE projektu DIBEC ("Dissipation in quantum gases"). BEC to wyjątkowy stan materii, w którym pojedyncze atomy lub cząsteczki subatomowe schłodzone do temperatury bliskiej absolutnego zera łączą się w pojedynczą jednostkę kwantową, w której efekty kwantowe można zaobserwować w skali makroskopowej, czyli jest to makroskopowy obiekt kwantowy. Dzięki skoncentrowaniu elektronicznego promienia na pułapkowanym BEC atomy ulegają pobudzeniu, co objawia się dekoherencją i ucieczką jonów, utworzonych na skutek jonizacji wywołanej uderzeniem elektronów. Pomiar liczby elektronów wysłanych w jednostce czasu (bieżącej) w stronę BEC staje się wskaźnikiem potencjału rozproszenia. Dzięki temu system ten umożliwia badaczom badanie zmian właściwości kwantowych BEC ze zmienną siłą rozproszenia. Przeprowadzono wiele zaawansowanych i przełomowych eksperymentów ukazujących zdolność opracowanych systemów do rozwiązywania fundamentalnych zagadnień w dziedzinie mechaniki kwantowej.
