Highway for ultracold atoms in light crystals

12 марта 2015

Для корректной работы сайта в вашем браузере должны быть включены файлы Сookie

Мы ценим ваше мнение. Оставьте отзыв о том, как проходит обучение.

Highway for ultracold atoms in light crystals
Наведите на предложение, чтобы увидеть перевод

Рекомендуемые слова

Highway for ultracold atoms in light crystals

When a superconductor is exposed to a magnetic field, a current on its surface appears which creates a counter field that cancels the magnetic field inside the superconductor. This phenomenon, known as "Meissner-Ochsenfeld effect" after its discoverers, was first observed in 1933. This quantum effect has found applications in a large variety of fields, ranging from magnetic levitation of objects to medicine and industry. For the first time, scientists in the group of Professor Immanuel Bloch in collaboration with theoretical physicist Dr. Belén Paredes from the Institute for Theoretical Physics (IFT) in Madrid have succeeded in measuring an analogue of the Meissner effect in an optical crystal with ultracold atoms. The system realized by the team in fact constitutes the minimal system in which such a Meissner analogue can be observed and realizes theoretical predictions dating back more than 20 years. Furthermore, the scientists have been able to observe a transition from this Meissner phase to a vortex phase where the 'screening' of the external field breaks down.

When a superconductor is cooled down below its critical temperature, which is typically on the order of a few tens of Kelvin, it undergoes a phase transition to a superconducting state. In that state, in addition to be able to transport electric currents without losses, the material presents a very special feature: when it is exposed to an external magnetic field, a current appears on its surface that fully cancels the field in its core. As the external field is increased, the strength of the current also increases. This feature, called Meissner effect, is of key importance in condensed matter physics. For some special types of superconductors this effect can only exist up to a critical strength of the external field.
If the field is increased above that value, the current flows and spins around imaginary axis forming a vortex-like structure. In that vortex phase, the external field is only partially cancelled. These two behaviours have been already observed for real materials, and are of fundamental interest for the superconducting properties. "However, this kind of phenomenon had never been observed with ultracold atoms in optical crystals," explains Marcos Atala, a scientist in the team of Professor Bloch.

In their experiments, an extremely cold gas of Rubidium atoms was loaded into an optical lattice: a periodic structure of bright and dark areas, created by the interference of counter-propagating laser beams. In this lattice structure, the atoms are held in either dark or bright spots, depending on the wavelength of the light, and therefore align themselves in a regular pattern. The resulting periodic structure of light resembles the geometry of simple solid state crystals where the atoms play the role of the electrons, making it an ideal model system to simulate condensed matter physics. In this case, the experimentalists chose a special lattice configuration, which creates an optical crystal with a ladder-like shape.

When the electrons in a material are exposed to a magnetic field, they feel the effect of the Lorentz force, which acts perpendicular to their direction of motion, causing them to move in circles. However, the atoms in the optical crystal are electrically neutral and they do not feel that force. The experimentalists overcome this difficulty by implementing a special laser configuration that simulates the effect of a magnetic field: they used a pair of lasers that give a momentum kick to the atoms when they move from the left to the right leg of the ladder, and give a kick in the opposite direction when they move from the right to the left leg. These kicking lasers simulate the effect of a magnetic field of several thousand Tesla, something that is practically impossible to achieve with real magnetic fields.

is exposed to

«be exposed to» переводится как «подвергаться воздействию», например, «be exposed to environmental factors» (подвергаться воздействию окружающей среды).

  • This zone is exposed to damage in case of any breakdown. — Эта зона подвержена воздействию в случае каких-либо неполадок.

counter field

«Counter» означает «нечто обратное», «противоположность». «Counter field» можно перевести как «противодействующее поле», «противополе».

  • A price movement counter to a preceding trend. — Движение цены в направлении, противоположном предыдущему тренду.

in collaboration with

Выражение «in collaboration with» означает «совместно», «в сотрудничестве», например, «write in collaboration with» (написать в соавторстве с кем-либо).

  • The Ministry of Public Security also works in collaboration with other relevant agencies. — Министерство общественной безопасности также взаимодействует в этой области с другими соответствующими учреждениями.

succeeded in

Выражение «succeed in» означает «добиться успеха», «преуспеть», например, «succeed in life» (преуспеть в жизни).

  • America existed for centuries before Columbus, but only Columbus succeeded in discovering it. — Америка и до Колумба существовала века, но только Колумб сумел отыскать ее.

dating back

«Date back» означает «восходить во времени к», «брать начало», «датироваться задним числом», например, «date back centuries» (уходить вглубь веков).

  • Federal government support for health care dates back to the late 1940s. — Начало поддержки здравоохранения федеральным правительством относится к концу 1940-х гг.

breaks down

Одно из значений фразового глагола «breaks down» — «выйти из строя», «перестать функционировать», «ломаться».

  • John's car broke down so he had to take the bus. — У Джона сломалась машина, поэтому ему пришлось поехать на автобусе.

on the order of

Данное выражение может переводится как «в районе (= приблизительно)», «порядка (= около)».

  • Russian experts estimate that the total Russian heat market is on the order of $30 billion per year. — По оценкам российских экспертов, суммарный объем российского рынка теплоэнергии составляет порядка 30 млрд. $ США в год. 


Слово «ten» может быть не только числительным (десять), но и существительным, и переводиться как «десяток», например, «ten of» (десятеро), «in tens» (по десять, десятками).

  • These actions take place tens of billions of times every day, all across the planet. — Эти операции выполняются на всей планете десятки миллиардов раз ежедневно.

of key importance

Выражение «of key importance» можно перевести как «иметь ключевое значение», «играть ключевую роль».

  • Yet these issues are of key importance for the security of the province. — Между тем эти вопросы имеют ключевое значение для безопасности в крае.

up to

«Up to» переводится как «до» и, в нашем случае, является индикатором максимально допустимого количества или значения.

  • As a result of it, fuel-air mixture is heated up to 300°. — Вследствие чего топливовоздушная смесь нагревается до 300°.

Вы используете устаревшую версию браузера. Чтобы в полной мере использовать все возможности сайта, установите последнюю версию одного из браузеров: