Создана первая в стране установка по приготовлению вырожденных ферми- и бозе-газов нейтральных частиц; впервые в мире приготовлен двумерный ферми-газ атомов, и впервые исследовано его основное состояние. Благодаря управлению силой межчастичных взаимодействий, газ атомов плавно перестраивался от состояния ферми-жидкости до состояния бозе-эйнштейновского конденсата двухатомных молекул, оставаясь при этом сильно вырожденным.
Температура в физике — это мера движения частиц вещества, поэтому охладить атомы значит затормозить их. Абсолютный холод или, по-другому, абсолютный ноль температуры соответствует неподвижным атомам вещества. В нашей лаборатории мы приближаемся почти вплотную к абсолютному нулю, не доходя до него всего лишь 1/100000000 доли градуса.
Ультрахолодный газ атомов приготавливается методами лазерного охлаждения. Процедура охлаждения состоит из нескольких этапов с применением различных принципов охлаждения и излучения лазеров с разной длиной волны. Температуры, достижимые с помощью лазеров в газе атомов, на данном этапе развития технологий невозможно достичь никакими другими методами. Это наиболее холодное вещество в нашем мире.
В журнале Physical Review Letters вышла статья об интерференции цепочки бозе-конденсатов. Несмотря на случайные фазы конденсатов в ходе интерференции возникает пространственный порядок.
В выпуске ЖЭТФ, посвящённом 85-летию Л. П. Питаевского, опубликована статья о разлёте монослоя сверхтекучего ферми-газа. Впервые для ферми-газа предложена геометрия облака, в которой по динамике разлёта можно определить, находится ли система в сверхтекучем или нормальном состоянии.
В журнале Metrologia вышла статья, в которой предложен и реализован первичный вакуометр для давлений < 10-5 Па на основе ультрахолодного газа атомов, пленённых в мелкой оптической дипольной ловушке. Ранее первичные вакуометры позволяли измерять давления 10-1 Па и выше, а меньшие давления измерялись лишь вторичными датчиками, требующими калибровки.
В журнале Physical Review A опубликована работа об измерениях профилей давления в неоднородных облаках двумерного ферми-газа атомов. В работе результаты измерений сравниваются с различными теориями двумерных ферми-систем.
В журнале Успехи физических наук вышла статья «Плавный переход от ферми-жидкости к бозе-конденсату в эксперименте с двумерным ультрахолодным газом». В статье описаны результаты нашей работы с двумерным ферми-газом атомов, в котором при управлении силой межчастичных s -взаимодействий осуществляется плавный переход системы между бозонным и фермионным пределами. Свидетельства такого перехода обнаружены при наблюдении давления и интерференции. Давление Ферми свидетельствует о фермионном характере системы, а интерференция — о возникновении параметра порядка и конденсации двухатомных молекул-бозонов.
Название работы: «Приготовление и диагностика двумерного ферми-газа атомов». Защита прошла в Институте лазерной физики.
В журнале Physical Review Letters с пометкой «Редактор рекомендует» вышла статья про измерение давления в основном состояния ферми-газа атомов и бозе-газа молекул. Репортаж о статье в журнале Physics.
Название работы: «Экспериментальное исследование ультрахолодного газа ферми-атомов». Защита прошла в Курчатовском институте.
Посвящённая этому результату работа опубликована в журнале Physical Review Letters с пометкой «Редактор рекомендует». Репортаж о статье в журнале Science.