科学家在量子物理学中开辟了新的异国情调状态

欧盟资助的奥地利研究人员因斯布鲁克大学研究超低原子物理学已经产生了一种异国情调的状态,其中原子在一维结构中排列,从而与新的量子机械状态形成稳定的“多体相”。他们的发现发表在《科学》杂志上,开辟了量子物理学的新研究领域。欧洲杯线上买球

结果是名称Quam(“原子和分子量子问题的纳米设计”)项目的结果,该项目通过第七框架计划(FP7)的“信息和通信技术”主题以200万欧元资助。名称Quam Partners研究了Ultracold Atom和Molecule量子量子技术,目的是确定新的方向和替代方法,用于可扩展和微型量量子信息处理。

在“多体量子物理学”的专业区域中,科学家观察到当粒子之间的相互作用很强,并且系统的几何形状很简单时,量子波动的效果显着放大。欧洲杯猜球平台众所周知的例子包括零维量子点和一维量子线。但是,在实验上,实现如此激动的状态阶段也很困难,因为系统迅速衰减,部分原因是与环境“耦合”。

在这项最新研究中,由奥地利因斯布鲁克大学的Hanns-Christoph Naegerl领导,该团队认识到使用Ultracold Atoms产生长期寿命,互动,兴奋,多体阶段的潜力。他们认为,冷原子很容易与环境解脱,它们的相互作用是“可调的”。

Naegerl博士说:“超低量子气提供了很大的优势:可以很好地隔离环境。”

玻色子是可以占据相同量子欧洲杯猜球平台状态的颗粒。换句话说,具有相同能量的玻色子可以在太空中占据相同的位置。在实验上观察到的玻色子包括光子,这些光子是电磁场的力载体和振动仪,它们是强核力的力载体。

研究人员产生了由真空腔中的玻色石原子组成的量子气体。然后,他们使用两个激光束产生了一个光学晶格。晶格将原子限制在垂直的一维结构中,每个“管”中最多对齐15个原子。激光束防止原子偏离线或变化的位置。一旦实现了这一目标,科学家就使用磁场来调整原子之间的相互作用。Naegerl博士解释说:“通过增加原子之间的相互作用能量(吸引人相互作用),原子开始聚在一起,结构迅速衰减。”这称为“ Bosenova效应”。当相互作用的能量最小化时,原子能够驱除而不是相互吸引。这使他们可以沿一维结构垂直和定期对齐。最终的系统是稳定的。

研究人员观察到当相互作用从强烈排斥力转向强烈吸引力时,产生了令人惊讶的效果。Naegerl博士说,他们实现了“异国风情的,类似于气体的相位,在该阶段中,原子是兴奋和相关的,但没有融合在一起,并且没有“ Bosenova效应”。

根据因斯布鲁克大学的共同研究员Elmar Haller的说法,该阶段是四年前的。他说:“我们现在已经能够第一次实验意识到它。”

实验设置将在以后的研究中使用,以研究量子线的性质,到目前为止,这些量子的特性非常困难。对低维结构的进一步研究也可能阐明高温超导体的功能。

该研究通过集体研究项目“量子降级气体,用于精确测量”,获得了欧洲科学基金会的Euroqua欧洲杯线上买球sar(“量子标准和计量学领域的资助额度研究计划”)计划的支持。其中一名研究人员还得到了FP7 Marie Curie国际奖学金的支持。

发表于2009年9月8日

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