五千年(敝帚自珍)

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家园 第十三个量子凝聚态

http://www.threebody.org/dp/node/68

因斯布鲁克大学Francesca Ferlaino 的研究组首次成功的制造出奇异元素铒的一种凝聚态。因斯布鲁克的实验物理学家们持有在不同的化学元素上首次实现玻色-爱因斯坦凝聚的世界纪录。

超冷的量子气体具有特别的性质,并为研究基本的物理现象提供了一个理想的系统。由于铒所具备的性质为研究量子物理里面的基础问题提供了新的诱人机会,因斯布鲁克大学实验物理研究所的 Francesca Ferlaino 所领导的研究组选择了这种非常特别的元素进行研究。“铒相对来说较重,并具备很强的磁性。这些性质导致了量子系统的极端双极行为。”Ferlaino说。她和其研究组成员一起,发现了一种简单得让人惊讶的方法,通过激光和蒸发制冷技术去深度冷却这种复杂的元素。在接近绝对零度的基础上,一片大约7万个铒原子云组成了一个磁玻色-爱因斯坦凝聚态。在这种凝聚态中,粒子失去了它们的独立性,行为都保持同步。“关于铒的实验让我们获得了对于这个复杂的强关联系统的更加深入的认识,并且特别的是,它们为研究冷原子的量子磁性提供了新的起始点。”Francesca Ferlaino 说。这位年轻的科学家获得了2009年的奥地利START奖金,并在2010年获得了ERC(欧洲研究委员会)的起步资助。“在我们开始工作大约一年后,我们得到了玻色-爱因斯坦凝聚态,这让我们达成了这个项目的最重要的目标之一。”Francesca Ferlaino 骄傲的说。“这显示了对年轻的科学家的资助的重要性,以及因斯布鲁克大学及实验物理研究所的支持对我及我的团队是多么关键。”诺贝尔奖获得者Eric Cornell 也对因斯布鲁克的研究者发来了祝贺:“可爱的小宝宝。它的父母肯定非常自豪!”

铯、锶和铒是因斯布鲁克的的物理学家们在过去的几年中成功实现凝聚的三种元素。2002年,Rudolf Grimm 和他的研究组实现了铯的凝聚,做出了重要的突破,这导致了接下来的几年内跟进的大量科学发现。START奖金的获得者Florian Schreck是Rudolf Grimm的研究团队中的成员,他在2009年首次实现了锶的凝聚。现在Francesca Ferlaino 也在元素铒上实现了这个壮举。到目前为止,全世界已经有13种元素实现了凝聚。其中十种凝聚态由不同国家的十个研究组所制得。Eric Cornell,Wolfgan Ketterle和Carl Wieman因为制造出第一个玻色-爱因斯坦凝聚态而获得了2001年的诺贝尔物理奖。这个首次在Innsbruck制造出来的新的铒的凝聚态,是一个展示来源于长程相互作用的奇特效应的优秀模型系统。这种类型的相互作用是自然界中存在的复杂动力学的基础,例如在大气涡旋、铁磁流体或者在蛋白质折叠时发生的动力学。

关键词(Tags): #量子#玻色-爱因斯坦凝聚通宝推:李根,
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