Wissenschaftler haben Shapiro-Stufen, einen treppenartigen Quanteneffekt, in einem System ultrakalter Atome beobachtet, die von einem Wechselstrom über einen atomaren Josephson-Kontakt angetrieben werden, der aus Atomen besteht, die nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlt und durch eine dünne Laserlichtbarriere getrennt sind.
Im Experiment überquerten die Atome gemeinsam die Laserbarriere ohne Energieverlust, als wäre sie durchsichtig, durch Quantentunneln, während die chemische Potentialdifferenz zwischen den beiden Atomreservoirs in diskreten, gleichmäßig beabstandeten Schritten anstieg und sich nicht kontinuierlich änderte.
Die Stufenhöhe wurde direkt durch die Frequenz des angelegten Wechselstroms eingestellt, wodurch diese quantisierten chemischen Potentialsprünge als atomares Analogon der Shapiro-Stufen etabliert wurden, die von herkömmlichen Festkörper-Josephson-Kontakten bekannt sind.
Die Arbeit wurde am Europäischen Labor für nichtlineare Spektroskopie (LENS) in Sesto Fiorentino, Italien, durchgeführt.
Veröffentlichte Studie:
https://phys.org/news/2025-12-ultracold-atoms-climbing-quantum-staircase.html
2 Kommentare
Holy. I got nothing.
Can someone explain this in layman’s terms? It sounds like they’ve created voltage with no loss in energy just by applying an alternating current? What are the implications?