首台量子气体显微镜可对单个锶原子成像

发布时间:2024-04-25 15:35:36
来源: 科技日报
阅读量: 122

  在一项最新研究中,西班牙巴塞罗那科学技术学院(ICFO)科学家建造了全球首台能对锶量子气体内单个原子成像的显微镜,并以希腊神话中雪神的名字命名为“喀俄涅”(QUIONE)。这台量子气体显微镜有望用于模拟更复杂材料,揭示新的物质状态,也可用于量子模拟,解释当前计算机无法回答的问题。相关论文发表于最新一期《物理学评论X辑·量子》上。

  量子物理学需要借助高精度传感技术来深入研究材料的微观特性。量子气体显微镜能检测单个原子,生成分辨率非常高的量子气体图像,是从原子水平理解量子系统的强大工具。

  量子气体显微镜装置目前主要依赖锂和钾等碱性原子,但与锶等碱性原子相比,锂和钾的光谱性质更简单,这意味着锶能提供更多信息。此外,锶的独特性质也使其在量子计算和量子模拟领域备受关注。例如,锶原子云可用作原子量子处理器,解决当前经典计算机无法处理的问题。

  鉴于锶量子模拟的巨大潜力,ICFO科学家着手构建量子气体显微镜。为此,他们首先利用激光降低锶气体温度。在短短几毫秒内,使其温度降至几乎绝对零度。在此条件下,原子行为受量子力学定律支配,表现出量子叠加和纠缠等新特征。随后,他们利用特殊激光激活了光学晶格,使原子沿空间排列成网格。最后,研究人员用显微镜拍摄图像,最终可逐个原子地观察锶量子气体,“喀俄涅”构建完成。

  他们使用该显微镜确认锶气体是一种超流体,即一种没有黏性的量子物质相。

(责任编辑:于昊阳)

商业观察网-《商业观察》杂志社官网版权与免责声明:

① 凡本网注明“来源:商业观察网或《商业观察》杂志”的所有作品,版权均属于商业观察网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:商业观察网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

② 凡本网注明“来源:XXX(非商业观察网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。