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人造原子壽命被延長10倍 有助于推動超導(dǎo)研究

  • 發(fā)布時間：2015-10-15 11:05:00  來源：科技日報  作者：佚名  責(zé)任編輯：羅伯特

　　瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的科研人員在一個實驗裝置中成功將人造原子的壽命延長了10倍。研究人員稱，該實驗是一項了不起的成就，有助于推動超導(dǎo)研究和測量神秘的真空波動。

　　當(dāng)原子被施加能量受到激發(fā)后，會處于高能級的激發(fā)態(tài)。通常情況下原子需要一定的時間才能放出多余的能量，返回其原始狀態(tài)。這個時間被稱為原子壽命，一般情況下原子激發(fā)態(tài)的壽命只有1×10-8至1×10-9秒。

　　研究人員發(fā)表在最新一期《自然·物理學(xué)》雜志上的論文稱，他們將人造原子放置在一個起反射鏡作用的短路面前，并隔開一段距離。通過改變這段距離，最長能讓人造原子壽命比普通原子的長10倍。

　　這個人造原子實際上是一個超導(dǎo)電路，研究人員只是讓其表現(xiàn)得像一個原子。如同天然原子一樣，它能得到電子，被激發(fā)，而后也能通過發(fā)光的方式將能量釋放出去。

　　領(lǐng)導(dǎo)此項研究的查爾姆斯理工大學(xué)物理學(xué)教授皮爾·德爾辛稱，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并證明了一種簡單又行之有效的控制原子壽命的方法，即通過改變原子和“反射鏡”之間的距離。

　　參與創(chuàng)建該實驗理論模型的查爾姆斯理工大學(xué)理論與應(yīng)用量子物理教授戈蘭·約翰森表示，原子之所以會“死亡”，即返回其原始狀態(tài)，是因為它受到電磁場中一種非常小的變化的影響。在量子物理學(xué)中，這種變化被稱為真空波動。當(dāng)原子被放置在該裝置當(dāng)中時，這種現(xiàn)象就會發(fā)生。他認(rèn)為，這套系統(tǒng)除了能被用于超導(dǎo)研究外，還特別適用于測量真空波動——一種神秘且難以直接觀測的現(xiàn)象。

　　根據(jù)量子物理學(xué)理論，電場和磁場不能同時消失，即便在真空當(dāng)中也存在有限的波動，即真空波動。這種波動被認(rèn)為是一種量子光場的閃爍。該理論對量子物理學(xué)而言具有重要的意義。

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