En fysiker har skapat det femte tillståndet av materia som arbetar hemifrån med hjälp av kvantteknik.

Dr. Amruta Gadge från Quantum Systems and Devices Laboratory skapade framgångsrikt ett Bose-Einstein Condensate (BEC) vid University of Sussex, trots att hon arbetade på distans från sitt vardagsrum två mil bort.

Det tros vara första gången som BEC har skapats på distans i ett labb som inte hade ett tidigare.

Forskargruppen tror att prestationen kan ge en plan för att driva kvantteknologi i otillgängliga miljöer som rymden.

Peter Krüger, Professor i experimentell fysik vid University of Sussex, sa:"Vi tror att detta kan vara första gången som någon har etablerat en BEC på distans i ett laboratorium som inte hade ett tidigare. Vi är alla väldigt glada över att vi kan fortsätta att utföra våra experiment på distans under lockdown, och eventuella framtida låsningar.

"Men det finns också bredare implikationer bortom vårt team. Att förbättra möjligheterna för fjärrstyrd labbkontroll är relevant för forskningsapplikationer som syftar till att använda kvantteknik i otillgängliga miljöer som rymden, underjordiska, i en ubåt, eller i extrema klimat. "

En BEC består av ett moln av hundratusentals rubidiumatomer som kyls ner till nanokelvintemperaturer som är mer än en miljard gånger kallare än frysning.

Vid denna tidpunkt antar atomerna en annan egenskap och beter sig tillsammans som ett enda kvantobjekt. Detta kvantobjekt har speciella egenskaper som kan känna av mycket låga magnetfält.

Professor Krüger sa:"Vi använder flera noggrant tidsinställda steg av laser- och radiovågskylning för att förbereda rubidiumgaser vid dessa ultralåga temperaturer. Detta kräver noggrann datorstyrning av laserljus, magneter och elektriska strömmar i mikrochips baserade på vaksam övervakning av miljöförhållandena i labbet medan ingen kan vara där för att kontrollera personligen."

Quantum Systems and Devices Group har arbetat med att ha ett andra labb med en BEC igång konsekvent under de senaste nio månaderna som en del av ett bredare projekt som utvecklar en ny typ av magnetisk mikroskopi och andra kvantsensorer.

Forskargruppen använder atomgaser som magnetiska sensorer nära olika föremål, inklusive nya avancerade material, jonkanaler i celler, och den mänskliga hjärnan.

Instängda kalla kvantgaser kontrolleras för att skapa extremt exakta och exakta sensorer som är idealiska för att upptäcka och studera nya material, geometrier och anordningar.

Forskargruppen utvecklar sina sensorer för att användas inom många områden, inklusive batterier för elfordon, pekskärmar, solceller och medicinska framsteg som hjärnavbildning.

Lagom före lockdown, forskare satte upp en 2-D magnetisk optisk fälla och har bara återvänt ett par gånger för att utföra väsentligt underhåll.

Dr Gadge, Forskare i kvantfysik och teknik vid University of Sussex, kunde göra de komplexa beräkningarna och sedan optimera och köra sekvensen från hennes hem genom att få åtkomst till labbdatorerna på distans.

Hon sa:"Forskargruppen har observerat lockdown och arbetat hemifrån och därför har vi inte kunnat komma åt våra laboratorier på flera veckor. Men vi var fast beslutna att fortsätta vår forskning så vi har undersökt nya sätt att köra våra experiment på distans Det har varit en enorm laginsats.

"Processen har varit mycket långsammare än om jag hade varit i labbet eftersom experimentet är instabilt och jag har fått ge 10-15 minuters kyltid mellan varje körning. Detta är uppenbarligen inte lika effektivt och mycket mer mödosamt göra manuellt eftersom jag inte har kunnat göra systematiska skanningar eller fixa instabiliteten som jag kunde arbeta i labbet.

"Vi hoppas kunna etablera ett skelettbesättning tillbaka i laboratorierna med sociala distansåtgärder på plats så snart det är säkert att göra det och tillåtet, men vi kommer att kunna få många av teamet att fortsätta arbeta hemifrån på en rota grund tack vare de framsteg vi har gjort med distansarbete."