現在の最低温度は、下記によると0.5nKだそうです。核断熱消磁です。
忘れてはいけないのが、レーザー冷却です。これは普通の物質ではなく、真空中に浮かべた原子やイオンの集団の冷却です。最初の原理は簡単で、扱いたい原子が吸収する波長に近い波長可変のレーザーを四方八方から当てます。その際、速度を持ってレーザーの方向に動いている原子に対し、ドップラーシフト分ずれた波長の光を当てます。その原子は光を吸収して、光の運動量分だけ減速します。反対方向に動いている原子は光を吸収しません。この仕組みで原子を減速＝冷却することができます。これはレーザーというエントロピーが非常に低いものが原子系のエントロピーを吸収して冷却していると考えることもできます。
www.jstage.jst.go.jp/article/butsuri/69/6/69_KJ00009380074/_pdf
上記に出てきますが、強いレーザーを対向させて定在波をつくると、光の電場の効果でずれた光吸収で同様の現象をおこさせることができ、光電場の強い場所に原子を格子状に並べることができます。これを光格子とよび、非常に精密な原子時計や量子コンピュータに応用されています。下記によれば、重力波天文台のカンチレバーなど固体もレーザー冷却できるようになっているそうです。1gの物体を0.7Kまで冷却できるそうです。下記によれば、周期的構造にレーザーが入って反射するときに物体と相互作用して運動量を奪うようにすることができるとのこと。100mKが得られているそうです。
www.caltech.edu/about/news/caltech-team-uses-laser-light-cool-object-quantum-ground-state-1726
英語は en.wikipedia.org/wiki/Laser_cooling
”Laser cooling relies on the momentum change when an object, such as an atom, absorbs and re-emits a photon (a particle of light). Atoms will be cooled in one dimension if they are illuminated by a pair of counter-propagating laser beams that are detuned below an atomic transition. ”
momentum 運動量
illuminated by a pair of counter-propagating laser beams 逆方向に進行する一対のレーザービームに照射された
detuned below an atomic transition 原子の遷移より下に同調をずらされた
”In 2010, at team at Yale led by Dave DeMille successfully laser-cooled a diatomic molecule. In 2016, a group at MPQ successfully cooled formaldehyde to 420 μK via optoelectric Sisyphus cooling. In 2022, a group at Harvard successfully laser cooled and trapped CaOH to 720(40) μK in a magneto-optical trap.”
diatomic molecule 二原子分子 cf diatom 珪藻
Sisyphus シジフォス ギリシャ神話で、岩を転がして山を登らされる刑罰を受けた