Ultrahladna materija

Hladni atomi dobivaju se u magneto-optičkim stupicama tehnikama laserskog hlađenja te omogućuju istraživanje niza novih fenomena u znanosti, počevši od stvaranja ultrahladnih kvantnih plinova i Bose-Einsteinovog kondezata (BEC) kao novog stanja materije, do razvoja atomskih satova nove generacije koji su kao današnji vremenski standard nezaobilazan temelj tehnološkog razvoja (GPS). Istraživanja na temperaturama bliskim apsolutnoj nuli uključuju: kvantnu atomsku optiku, kvantne informacije, atomsku interferometriju, kontrolirane kemijske reakcije, ultrahladne plazme, itd.

Ultrahladni kvantni plinovi pružaju jedinstvenu mogućnost za kvantno simuliranje složenih mnogočestičnih sustava čije rješavanje nije moguće upotrebom današnjih kompjutera. Kvantni simulatori, koristeći dobro poznati i kontrolabilni kvantni sustav (ultrahladni atomski plin u optičkoj rešetci), istražuju ponašanje i svojstva drugog, znanstveno teže dohvatljivog kvantnog sustava. Visok stupanj kontrole, nove tehnike detekcije i ekstremni parametarski režimi koji se mogu postići u takvoj „umjetnoj materiji“ otvaraju nove uzbudljive mogućnosti istraživanja u području fizike kondenzirane tvari.