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單原子被微波冷卻到接近絕對(duì)零度

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-07-04 01:30:41  來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  科技日?qǐng)?bào)北京7月3日電 (記者劉霞)英國(guó)薩塞克斯大學(xué)官網(wǎng)7月2日發(fā)布消息稱(chēng),該校物理學(xué)家找到了一種方法,使用我們習(xí)以為常的微波輻射,將單個(gè)原子冷卻到了絕對(duì)零度(-273.15攝氏度)附近。最新方法意味著科學(xué)家們距離研制出運(yùn)行速度更快的量子計(jì)算機(jī)更近了一步。量子計(jì)算機(jī)有助于厘清和解決目前困擾我們的很多科學(xué)難題。

  薩塞克斯大學(xué)的新聞公報(bào)稱(chēng),該校韋菲爾德·海森格教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在微波爐和手機(jī)中廣泛使用的微波技術(shù)的幫助下,將單個(gè)帶電原子冷卻到了接近絕對(duì)零度,僅比絕對(duì)零度高出不足百萬(wàn)分之一攝氏度。海森格表示,這一技術(shù)將大大簡(jiǎn)化量子技術(shù)設(shè)備,包括功能強(qiáng)大的量子傳感器、超快的量子計(jì)算機(jī)以及超穩(wěn)定的量子鐘等的構(gòu)造過(guò)程,使科學(xué)家們能夠研制出運(yùn)行速度更快、性能更高的量子設(shè)備。

  該研究團(tuán)隊(duì)在嘗試制造微波離子阱量子計(jì)算機(jī)的過(guò)程中找到了這一方法。研究人員稱(chēng),將原子冷凍會(huì)讓其進(jìn)入能量最低的狀態(tài),使他們能更好地利用量子物理學(xué)的量子效應(yīng)。海森格說(shuō):“除了找到簡(jiǎn)單的方式制造出擁有絕對(duì)零度能量的原子之外,我們也設(shè)法讓原子進(jìn)入了一種反直覺(jué)的狀態(tài)——它能同時(shí)保持移動(dòng)和不移動(dòng)兩種狀態(tài)。”

  研究人員表示,最新方法可以被整合到包括量子計(jì)算機(jī)和超靈敏的量子傳感器等在內(nèi)的各種量子設(shè)備中。一旦量子技術(shù)被用于實(shí)際設(shè)備,它有望改變我們的日常生活,就像計(jì)算機(jī)那樣,給我們帶來(lái)翻天覆地的變化。量子技術(shù)未來(lái)或許會(huì)徹底改變我們對(duì)于一些生物學(xué)問(wèn)題的理解,解決宇宙的起源問(wèn)題以及其他困擾了我們多年的科學(xué)謎團(tuán),也將給傳感、計(jì)時(shí)和通訊技術(shù)等領(lǐng)域帶來(lái)徹底變革。

  總編輯圈點(diǎn)

  極端溫度下對(duì)量子現(xiàn)象進(jìn)行觀察,能驗(yàn)證一些最重要的物理學(xué)基礎(chǔ)定律。在接近絕對(duì)零度的條件下,量子機(jī)制控制下的原子開(kāi)始聚結(jié)、交迭并逐步同步,形成物質(zhì)的全新?tīng)顟B(tài),比如同時(shí)表現(xiàn)出波和粒子兩種狀態(tài),這種奇異的現(xiàn)象被稱(chēng)為“玻色-愛(ài)因斯坦凝聚態(tài)”。在現(xiàn)實(shí)中,要制造接近絕對(duì)零度的低溫環(huán)境,主要技術(shù)是激光冷卻和蒸發(fā)冷卻,本文使用普通的微波技術(shù)就能制造出接近絕對(duì)零度的溫度,實(shí)屬“方法”上的重大突破。

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