"Холодные" молекулы помогут построить квантовый компьютер, Hi-Tech

Распределение плотности в бозе-эйнштейновском конденсате при различных температурах. Изображение с сайта colorado.edu

Сотрудниками Чикагского и Инсбрукского университетов впервые были синтезированы молекулы в состоянии ферми-конденсата. Следствием этого открытия, считают ученые, могут стать создание квантового компьютера и понимание механизмов сверхпроводимости. С последним многие связывают будущее электроники, а квантовые компьютеры должны изменить наши представления о сложности вычислений и устойчивости современных криптографических схем.

В квантовой механике принято деление частиц на два класса, в зависимости от того, какой статистической модели - Ферми-Дирака или Бозе-Эйнштейна - они подчиняются. В 1995 году был впервые получен конденсат, состоящий из бозе-атомов в одинаковом квантовом состоянии при близкой к абсолютному нулю температуре. Шесть лет спустя авторы работы были удостоены Нобелевской премии по физике.

Ферми-атомы удалось "сконденсировать" только в 2003 году. При этом установили, что они "группируются" по два с образованием "виртуальной" бозе-частицы, как это происходит с электронами в сверхпроводящих материалах.

Низкотемпературные конденсаты заметно отличались от "обычных" состояний вещества - жидкого, твердого и газообразного, обладали сверхтекучестью и проявляли волновые свойства.

До недавнего времени, пока речь шла об "атомных" конденсатах, исследование необычной материи считалось делом физиков. Открытие молекулярной ферми-системы делает возможной химию нового состояния вещества - и, следовательно, синтез таких молекул, чтобы конденсат удовлетворял заранее сформулированнмы требованиям.