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¿Cuál es el mayor número de bosones colocados en un BEC?

¿Cuál es el récord del mayor número de bosones colocados en un condensado de Bose-Einstein?

¿Cuáles son las perspectivas de lo que puede llegar a ser en el futuro?

EDIT: Estos tipos informaron de 20 millones de átomos en 2008. "Máquinas de condensado de Bose-Einstein de gran número de átomos" ( pdf ).

EDIT 2: El grupo de van der Straten informó de 100-200 millones.

https://doi.org/10.1063/1.2424439
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.80.043606
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.80.043605

Pero estos tipos no parecen reclamar el mayor BEC, así que me pregunto si hay más grande.

EDIT 3: ~ 1 billón de átomos de hidrógeno en el año 2000 por Greytak et al.

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)01415-5

Por supuesto, el hidrógeno sólo tiene 1 nucleón mientras que el sodio (utilizado por van der Straten et al.) tiene 23, por lo que son bastante comparables en términos de masa.

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Hmm, ¿son los BEC estados coherentes? ¿Tienen un número de partículas definido? Los estados coherentes son estados propios del operador de creación, una combinación lineal de estados con todos los números de excitaciones...

4 votos

Estoy bastante seguro de que son en número eigenstates para bosones masivos como los átomos. Sin embargo, eso no es tan importante, ya que los estados coherentes alcanzan su máximo en torno a un cierto número para N grande.

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Vale, sí, $\delta n / n \propto 1/\sqrt{n}$ para un estado coherente. Lo que $n$ se ha conseguido...

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transcendental Puntos 31

El helio 4 superfluido es el ganador aquí, y por un amplio margen. Hay una serie de publicaciones de los años 90 que intentan estimar la fracción de átomos de helio que se condensan en Bose en el helio 4 superfluido. Para citar este documento "Estos trabajos... estiman que la fracción de condensado es ≈7% a la presión de vapor saturada (SVP)". Con una densidad de masa de 125 g/L, esto daría unos $10^{24}$ ¡átomos condensados por litro!

Hay que tener en cuenta que mientras el helio se licua por debajo de 4K, hay que bajar a menos de ~2K para obtener helio superfluido. La transición de líquido a superfluido es continua, por lo que la cantidad de helio superfluido justo en la temperatura de transición es básicamente cero. Sin embargo, por debajo de 1K, prácticamente todos los átomos de helio se encuentran en estado superfluido.

Que un número de Avogadro o más de átomos pueda ocupar el estado de momento cero de una caja arbitrariamente grande es una demostración bastante notable de la condensación de Bose-Einstein.

Menciones honoríficas

  • En cuanto a los BECs más convencionales, el más grande que he encontrado es sólo un poco más grande que los mil millones que citas en tu pregunta; $1.1 \pm 0.6 \times 10^9$ átomos en un papel por los mismos autores. La mayor parte de la investigación actual trabaja con sólo millones de átomos (y raramente con hidrógeno), por lo que no conozco ningún esfuerzo por superar los miles de millones.

  • Los superconductores tienen mucho en común con los condensados de Bose Einstein, ya que en este efecto los pares de fermiones también se condensan en una "supercorriente" macroscópica. No hay dos fermiones que puedan ocupar el mismo estado, pero si se aceptan las similitudes, hay algunas propuestas teóricas de que estrellas enteras pueden formar un "BEC". Véase, por ejemplo Condensado de Bose-Einstein estrellas relativistas generales Aunque no puedo hablar de la corrección de este documento.

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user277620 Puntos 13

Sospecharía que el Cuál es el mayor número de bosones colocados en un BEC sería la mayor cuba de líquido por debajo del punto de ebullición 4He. Creo que el 4He debe estar en el estado de tierra para ser un líquido no hirviente y esto es efectivamente un BEC.

2 votos

La fase líquida de $^4\mathrm{He}$ es una fase distinta de la BEC.

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