Innsbrucki kísérleti fizikusok tartják a világrekordot abban, hogy különböző kémiai elemekből elsőként hozzanak létre Bose–Einstein-kondenzátumokat. Korábban már céziumból és stronciumból is sikerült kondenzátumot előállítaniuk, most erbiummal ismételték meg a bravúrt.
Az ultrahideg kvantumgázoknak különleges tulajdonságaik vannak, és ideális rendszert kínálnak alapvető fizikai jelenségek tanulmányozására. Az erbiummal a Francesca Ferlaino vezette csoport az Innsbrucki Egyetemen ezúttal igen egzotikus elemet választott, amely különleges tulajdonságai következtében új lehetőségeket nyit a kvantumfizika alapvető kérdéseinek vizsgálatában. „Az erbium viszonylag nehéz elem, amelynek erős mágneses jellege van. Ezek a tulajdonságok vezetnek a kvantumrendszerek extrém dipoláris viselkedéséhez" – magyarázta Ferlaino az egyetem közleményében.
A kutatócsoport meglepően egyszerű módot talált arra, hogy ezt a komplex elemet igen alacsony hőmérsékletre, az abszolút nullafok közelébe hűtse, ahol a mintegy 70 ezer erbiumatomból álló felhő mágneses Bose–Einstein-kondenzátumot hoz létre. Ehhez a lézeres és párologtatásos hűtés technikáját kombinálták.
Egy ilyen kondenzátumban a részecskék elveszítik egyedi tulajdonságaikat és összehangolják viselkedésüket. Az erbiummal végzett kísérletek lehetővé tehetik, hogy hideg atomokkal tanulmányozzák a kvantummágnesességet. Az erbiumkondenzátum kiváló modellrendszer a hosszú távú kölcsönhatásokból eredő következmények vizsgálatára. Ilyen kölcsönhatásokon alapul a természetben megjelenő számos összetett dinamika, például a fehérjék összehajtogatódása közben is ezek a kölcsönhatások jelennek meg.