單原子被微波冷卻到接近絕對零度
- 發佈時間：2015-07-04 01:30:41 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京7月3日電 （記者劉霞）英國薩塞克斯大學官網7月2日發佈消息稱，該校物理學家找到了一種方法，使用我們習以為常的微波輻射，將單個原子冷卻到了絕對零度（-273.15攝氏度）附近。最新方法意味著科學家們距離研製出運作速度更快的量子電腦更近了一步。量子電腦有助於厘清和解決目前困擾我們的很多科學難題。
薩塞克斯大學的新聞公報稱，該校韋菲爾德·海森格教授領導的研究團隊在微波爐和手機中廣泛使用的微波技術的幫助下，將單個帶電原子冷卻到了接近絕對零度，僅比絕對零度高出不足百萬分之一攝氏度。海森格表示，這一技術將大大簡化量子技術設備，包括功能強大的量子感測器、超快的量子電腦以及超穩定的量子鐘等的構造過程，使科學家們能夠研製出運作速度更快、性能更高的量子設備。
該研究團隊在嘗試製造微波離子阱量子電腦的過程中找到了這一方法。研究人員稱，將原子冷凍會讓其進入能量最低的狀態，使他們能更好地利用量子物理學的量子效應。海森格説：“除了找到簡單的方式製造出擁有絕對零度能量的原子之外，我們也設法讓原子進入了一種反直覺的狀態——它能同時保持移動和不移動兩種狀態。”
研究人員表示，最新方法可以被整合到包括量子電腦和超靈敏的量子感測器等在內的各種量子設備中。一旦量子技術被用於實際設備，它有望改變我們的日常生活，就像電腦那樣，給我們帶來翻天覆地的變化。量子技術未來或許會徹底改變我們對於一些生物學問題的理解，解決宇宙的起源問題以及其他困擾了我們多年的科學謎團，也將給傳感、計時和通訊技術等領域帶來徹底變革。
總編輯圈點
極端溫度下對量子現象進行觀察，能驗證一些最重要的物理學基礎定律。在接近絕對零度的條件下，量子機制控制下的原子開始聚結、交迭並逐步同步，形成物質的全新狀態，比如同時表現出波和粒子兩種狀態，這種奇異的現象被稱為“玻色－愛因斯坦凝聚態”。在現實中，要製造接近絕對零度的低溫環境，主要技術是鐳射冷卻和蒸發冷卻，本文使用普通的微波技術就能製造出接近絕對零度的溫度，實屬“方法”上的重大突破。
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