絕對零度附近,離子和原子混合物首次“現(xiàn)形”
幾十年來,研究人員一直在對原子和離子進(jìn)行激光冷卻實(shí)驗(yàn),但迄今無人觀察到兩者在極低溫度下的混合物。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)25日報(bào)道,荷蘭科學(xué)家將鐿離子置于預(yù)先冷卻至絕對零度附近的鋰原子云中,首次觀察到了原子、離子在極低溫度下的混合物,有望促進(jìn)量子技術(shù)的發(fā)展。 在最新研究中,阿姆斯特丹大學(xué)的雷內(nèi)·格里特斯瑪博士及其同事首先使用激光冷卻技術(shù)冷卻單個鐿離子,此外,他們還單獨(dú)制備出由約10000個鋰原子組成的原子氣團(tuán),并將其冷卻至接近絕對零度。隨后,他們借助一組工具,讓離子與原子云重疊,并監(jiān)視離子能級,最終確定了離子與原子云間碰撞產(chǎn)生的能量。 格里特斯瑪表示:“冷原子和離子有望幫助我們進(jìn)一步理解量子多體現(xiàn)象,也可用于原子鐘乃至量子計(jì)算機(jī)中,但迄今還沒有人在如此超冷的溫度下制造出原子和離子的混合物,我們最先實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)! 她解釋說:“我們的實(shí)驗(yàn)面臨的主要挑戰(zhàn)是讓離子一直被限制在氣體內(nèi),為此,我們施加了電場。但此前的研究表明,電場會對原子—離子碰撞產(chǎn)生負(fù)面影響,使其發(fā)熱,我們通過使用重離子鐿和輕原子鋰減輕了熱效應(yīng)! |