За първи път физици охладиха механичен обект до температура, по-ниска от смятаната за възможно най-ниска. Те са преминали така наречената "квантова граница" прекрачвайки законите на физиката.

Използвайки нова техника, екипът успял да охлади микроскопичен механичен барабан до нечуваните 360 microKelvin, което 10 000 пъти по-студено от космическия вакуум. Това е най-студеният регистриран обект.

"Това е много по-студено, отколкото естествената температура където и да е във Вселената", казва ръководителят на екипа Джон Тойфел от Националния институт за стандарти и технологии в Боулдър, Колорадо.

"Резултатите са пълна изненада за експертите в тази област", добавя един от изследователите, Хосе Оментадо, в прессъобщението.

Малкият барабан е от вибрационна алуминиева мембрана. Учените са го докарали до температура, малко по-малко от една пета от "квантовата" - прогнозираната възможно най-ниска температура за физически обект. Квантът се използва, за да се опише пакет енергия, съдържаща се в един фотон.

Новата техника е толкова силна, че теоретично може да се използва за охлаждане на обекти до абсолютната нула, или нула келвина - температурата, при която материята е лишен от енергия и движение.

Обикновено, когато изследователите охлаждат предмети, те използват лазери, за да забавят движението на атомите, което забавя топлинните трептения в материала.

При новата техника те използват използва нещо, наречено "скуизирана" светлина, за да получат много по-студени атоми, отколкото беше възможно досега. Това докарва светлината до ниво" магия "-  в една много специфична посока и количество, което "прави корелирани фотони с по-стабилна интензивност Тези фотони са едновременно крехки и мощни", по думите на учения.

Толкова студен материал може да помогне за създаването на супер бързата електроника на бъдещето.

Обектът, който учените охлаждат до немислмо ниската темепратура, е с размер 20 микрометра в диаметър и 100 нанометра дебел. Той се вгражда в свръхпроводяща верига. Този тип барабан може да се използва в квантовите компютри, които комбинират квантови и механични елементи, и колкото по-ниски са температури будат постигнати, толкова по-точни ще бъдат те.

Учените са заинересувани и от самото естество на квантовия свят, тъй като някои от най-странните проявления на квантовата механика изглежда се появяват в някои материали, когато те достигнат границите на това, което по-рано се смяташе за физически възможно.

Изследването е публикувано в Nature.