Новое исследование физика Фредерика Мёллера из Атомного института Венского технологического университета показало, что можно создать движение, полностью свободное от потерь. Ученым удалось получить непрерывный поток атомов рубидия в ультрахолодном квантовом газе, который сохраняет свою интенсивность, несмотря на происходящие внутри него столкновения. Этот тип транспорта, отличающийся беспрецедентной эффективностью, открывает новую главу в понимании того, как энергия и материя могут перемещаться в пространстве.
Традиционно выделяют два основных типа переноса. Первый — диффузионный перенос, при котором частицы движутся свободно, но постоянно сталкиваются друг с другом случайным образом. Второй тип — баллистический перенос, когда частицы, например электроны в металле, движутся прямолинейно, не испытывая столкновений на своем пути, и могут преодолевать большие расстояния без рассеивания энергии. Ученым же удалось создать поток, в котором атомы двигались практически по прямой, без рассеивания и трения, но при этом внутри потока продолжали происходить столкновения. Удивительно, что эти столкновения не приводили к потерям энергии или импульса.
Таким образом, масса и энергия продолжали беспрепятственно течь через систему, несмотря на взаимодействия между частицами. Этот режим переноса, который можно назвать промежуточным между диффузионным и баллистическим, нарушает привычные представления о сопротивлении. Он демонстрирует, что при определенных условиях — в данном случае в ультрахолодном квантовом газе — можно достичь идеальной эффективности транспорта, когда поток сохраняется даже вопреки внутренним столкновениям. Это открытие укажет путь к созданию материалов и систем с минимальными энергетическими потерями.
Методом 3D-печати получен уникальный сверхпроводник.
