科学家首次证明并实验制造出量子回旋镖效应

2022-06-13 18:36:16

  美国加州大学圣巴巴拉分校物理学家David Weld和同事在一个真空密封的小盒子里,将数十万个锂原子冷却到接近绝对零度。Weld实验室小组是UCSB物理系的一个超冷原子物理实验小组,其主要利用锂和锶原子的量子简并气体来探索各种量子力学现象。

  前述团队用激光将锂原子排列成一条直线,并使它们保持在一个特定的量子态,希望以此揭示量子回旋镖效应。研究人员随后使用激光推动锂原子,使其从零平均动量变成了正平均动量。如果相同的变化发生在一个球上,球会滚走。但由于量子回旋镖效应的存在,团队发现锂原子的平均动量很快回到了零。

  最初有理论物理学家提出,前述回旋镖效应可能发生在电子移动于充满尘埃颗粒的晶体内部时,但这很难证明和研究。Weld实验室小组避开了这一难题,转而专注研究可用激光精确操纵的超冷原子,并在近期举办于佛罗里达州奥兰多的美国物理学会原子、分子和光学物理会议上介绍了这项新实验。

  Weld表示,下一个研究目标是确定当超冷原子相互作用非常强烈时,是否还会发生这类量子回旋镖效应的现象。通过对量子回旋镖效应的进一步研究,可能有助于揭示量子物理学领域的新奥秘。

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