2009年11月5日
物理学家们哈佛大学已经创建了一个量子气体显微镜,可以用来观察单个原子在温度很低的粒子量子力学的遵守规则,行为怪异。欧洲杯猜球平台
工作,本周发表在《自然》杂志上,是科学家们第一次发现单个原子在晶体结构制成的光,称为玻色哈伯德光学晶格。这是科学家的努力的一部分使用超冷量子气体的理解和开发新颖量子材料。欧洲杯足球竞彩
“超冷原子在光晶格中可以用作背后的物理模型来帮助理解超导量子磁性,例如,“资深作者说马库斯·格林尼物理学助理教授在哈佛和麻省理工的一个附属中心超冷原子。“我们希望我们的技术,桥梁之间的差距早期的微观和宏观量子系统的研究方法,将有助于在量子凝聚态系统的模拟,也发现在量子信息处理中的应用。”
量子气体显微镜由长葛莱和他的同事们是一个高分辨率的设备能够查看单个原子,在这种情况下,铷原子——占据个人,紧密相间的格子。铷原子被冷却到绝对零度以上的5/1000000000(-273摄氏度)。
“在如此低的温度下,原子量子力学的遵守规则,导致它们的行为很意想不到的方式,”第一作者瓦萨姆s•克尔解释说,在哈佛大学物理系的一名研究生。“量子力学允许原子快速隧道在晶格内,移动没有阻力,甚至是“离域”在整个晶格。与我们的显微镜我们可以单独观察成千上万的原子一起工作来执行这些惊人的壮举。”
格林尼•克尔在他们的论文,和他的同事目前单一的图像铷原子局限于一个光学晶格通过预测激光产生的全息图案。邻近的铷原子相距只有640纳米,允许他们很快隧道穿过晶格。
围一个量子气体——如玻色-爱因斯坦凝聚态——在这样一个光学晶格创建一个系统,可以用来生成模型的复杂现象在凝聚态物理,如超流态。直到现在,只能研究这种系统的大部分属性,但是新的显微镜检测阵列成千上万的单个原子的能力给科学家相当于一个新的车间修补物质的基本性质,从而能够更详细地研究这些模拟系统,也可能形成单读出量子计算系统的基础。
“有许多尚未解决的问题的量子材料,如高温超导体,失去所有电阻如果冷却到温和的温度,“他一一说。欧洲杯足球竞彩“我们希望这个超冷原子模型系统可以提供其中的一些重要问题的答案,为创造新奇的量子材料铺平了道路尚未未知的属性。”欧洲杯足球竞彩
他一一的合著者自然纸是瓦萨姆•克尔,Gillen,乔纳森。艾米彭,和西蒙Foelling哈佛大学物理系和此超冷原子的中心。他们的工作是由美国国家科学基金会支持,美国空军科学研究办公室,陆军研究办公室,国防欧洲杯线上买球高级研究计划局,斯隆基金会。