चीनी वैज्ञानिकों ने Tiangong अंतरिक्ष स्टेशन पर rubidium परमाणुओं को 9.7 picokelvin तक ठंडा किया

Science जर्नल में प्रकाशित परिणामों के अनुसार, चीनी वैज्ञानिकों ने Tiangong अंतरिक्ष स्टेशन पर rubidium परमाणुओं के एक बादल को 9.7 picokelvin तक ठंडा किया है, जिससे इसे सात सेकंड तक अवलोकन के लिए स्थिर रखा जा सका।

यह प्रयोग चीन के अंतरिक्ष स्टेशन पर लगे अल्ट्रा-कोल्ड एटम फिजिक्स रैक में किया गया था। इस परियोजना ने 2011 में व्यवहार्यता अध्ययन शुरू किया था, और इसका प्रायोगिक तंत्र 2022 में Mengtian मॉड्यूल के साथ लॉन्च किया गया था। इसे Chinese Academy of Sciences (CAS) के तहत Technology and Engineering Center for Space Utilization द्वारा आयोजित किया गया था, जबकि इसे Peking University और CAS के Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM) द्वारा पूरा किया गया था।

प्रयोग

पिछला रिकॉर्ड 38 picokelvin था, जिसे 2021 में एक जर्मन टीम द्वारा बनाया गया था। चीनी टीम ने परमाणु बादल को थामे रखने के लिए एक ऑल-ऑप्टिकल ट्रैप का उपयोग किया, फिर वाष्पीकरण के माध्यम से इसे और ठंडा करने के लिए लेजर तीव्रता को कम किया, और अंत में non-adiabatic diffusion नामक एक डीप-कूलिंग चरण लागू किया।

अंतरराष्ट्रीय स्तर पर उपयोग किए जाने वाले मैग्नेटिक-ट्रैप दृष्टिकोण की तुलना में, चीनी विधि चुंबकीय हस्तक्षेप के प्रति कम संवेदनशील है, अंतरिक्ष में सटीक रूप से नियंत्रित करना आसान है, और इसमें अधिक उपलब्ध ऑप्टिकल एक्सेस हैं। परिणामस्वरूप, यह क्वांटम सिमुलेशन प्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगत है।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, टीम ने लगभग 20 cubic meters और 10 tonnes के ग्राउंड-आधारित प्रायोगिक तंत्र को मात्र 0.7 cubic meters और 0.5 tonnes के रैक में एकीकृत किया, जिससे अल्ट्रा-हाई वैक्यूम सिस्टम, हाई-पावर फाइबर लेजर, लॉन्ग-टर्म लेजर फ्रीक्वेंसी स्टेबलाइजेशन और हाई-प्रिसिजन ऑप्टिकल इंटीग्रेशन में प्रमुख चुनौतियों पर विजय प्राप्त की गई।

अवलोकन समय और अनुप्रयोग

ग्राउंड प्रयोगों में परमाणुओं को केवल लगभग 0.05 सेकंड तक देखा जा सकता है, International Space Station में लगभग 1 सेकंड तक, और चीन के अंतरिक्ष स्टेशन में अब 7 सेकंड तक देखा जा सकता है।

पेपर के सह-प्रथम लेखक Xiong Wei ने कहा, "हम जितना लंबे समय तक अवलोकन कर सकते हैं, उतनी ही अधिक संभावना है कि हम नए और मंद भौतिक घटनाओं को खोज सकें।"

SIOM के एक शोधकर्ता Chen Weibiao ने कहा कि यह उपलब्धि वैज्ञानिकों को अत्यंत कम तापमान पर फेज ट्रांजिशन, नॉन-इक्विलिब्रियम डायनेमिक्स और क्वांटम मैनी-बॉडी कोरिलेशन का अध्ययन करने में मदद कर सकती है, और अर्ली-यूनिवर्स सिमुलेशन और अल्ट्रालाइट डार्क मैटर डिटेक्शन के अनुसंधान का समर्थन कर सकती है।

चीन के मानवयुक्त अंतरिक्ष कार्यक्रम के स्पेस एप्लीकेशन सिस्टम के मुख्य डिजाइनर Lyu Congmin ने कहा: "हम वैज्ञानिक समुदाय में नए योगदान करने के लिए चीनी अंतरिक्ष स्टेशन पर अल्ट्रा-कोल्ड एटम फिजिक्स रैक के साथ प्रायोगिक अनुसंधान करने के लिए दुनिया भर के वैज्ञानिकों का स्वागत करते हैं।"

यह क्यों महत्वपूर्ण है

• परिणाम Science जर्नल में प्रकाशित किया गया था।
• पिछला रिकॉर्ड 38 picokelvin था, जिसे 2021 में एक जर्मन टीम द्वारा बनाया गया था।
• Tiangong अंतरिक्ष स्टेशन पर परमाणु बादल को सात सेकंड तक स्थिर रखा गया था।
• यह तकनीक हाई-प्रिसिजन एटॉमिक क्लॉक, एटम-इंटरफेरोमेट्री इनर्शियल मेजरमेंट और क्वांटम कंप्यूटिंग का समर्थन कर सकती है।

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स्रोत (अंग्रेज़ी में)

• scmp.com: Chinese scientists chill atoms to record low on Tiangong space station | South China Morning Post
• bignewsnetwork.com: China sets world record for coldest temperature aboard space station

यह मूल अंग्रेज़ी लेख का एआई द्वारा किया गया अनुवाद है, जिसे स्वचालित रूप से जाँचा गया है ताकि यह मूल लेख जैसी ही बात कहे। स्रोतों की जाँच अंग्रेज़ी में की गई थी।