Физики с помощью лазеров прижали два слоя очень холодных атомов на расстояние всего 50 нанометров, что в 10 раз ближе, чем в других экспериментах. В результате они обнаружили необычные квантовые эффекты, которые не видели ранее. 

Это позволит впервые изучить квантовые взаимодействия в таком масштабе и может привести к созданию инновационных сверхпроводников и квантовых компьютеров.

Странное квантовое поведение атомов начинает возникать, когда их охлаждают до сверхнизких температур, близких к абсолютному нулю. В этом случае атомы занимают самое низкое из возможных энергетических состояний. Взаимодействия между отдельными атомами имеют важное значение для понимания таких квантовых явлений, как сверхпроводимость и сверхизлучение.

В рамках нового исследования ученые использовали два слоя из атомов диспрозия, которые могут взаимодействовать друг с другом на больших расстояниях с помощью диполь-дипольных взаимодействий. Но есть квантовые явления, которые невозможно увидеть на таком расстоянии между атомами, ведь дипольное взаимодействие очень слабое.

Сложности с проверкой теорий связаны с тем, что сблизить очень холодные атомы и при этом сохранить контроль над их квантовыми состояниями очень сложно. До сих пор физики не могли в полной мере проверить теоретические предсказания об эффектах этих квантовых взаимодействий.