分子玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)首次形成 有望催生新型量子計算機

美國和荷蘭物理學家成功將鈉銫極性分子冷卻至接近絕對零度，使1000多個分子處于一個巨大的量子態(tài)，形成了分子玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)。這項成果既可以幫助科學家創(chuàng)造出能無阻力流動的超固體材料，又有助于研制新型量子計算機。相關(guān)論文發(fā)表于6月3日出版的《自然》雜志。

早在20世紀20年代，愛因斯坦等人預測，當冷卻到接近絕對零度時，原子等粒子就不再“單兵作戰(zhàn)”，而是“整齊劃一”地聚集成一個“超級原子”，形成玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)（BEC）。自1995年以來，物理學家已經(jīng)實現(xiàn)原子BEC狀態(tài)，但他們一直期望穩(wěn)定的分子實現(xiàn)這一目標。研究人員表示，分子能以原子不可能的方式旋轉(zhuǎn)和振動，分子BEC可為物理學家提供模擬和理解更廣泛物理現(xiàn)象的可能性，但與原子相比，分子的控制和冷卻更具挑戰(zhàn)性。

在最新研究中，研究人員利用一團極性分子完成了這一目標。每個極性分子由一個鈉原子和一個銫原子組成。他們利用兩種微波場操控極性分子：一種控制分子的旋轉(zhuǎn)；另一種則使分子發(fā)生振蕩。這兩個微波場“攜手”使分子朝向特定方向，防止了分子之間發(fā)生碰撞，這使科學家能夠擠出最熱分子，從而進一步冷卻分子。最終，他們將這些分子冷卻至約-273.15℃，得到了由1000多個分子組成的BEC，且其“壽命”長達2秒。

分子BEC不僅有助于科學家更深入地理解量子化學和強相關(guān)量子材料的性質(zhì)，還可能為新型量子計算機的開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

免責聲明：本文是學習強國轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有。所以注明轉(zhuǎn)載來源。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知，我們將立即刪除內(nèi)容！本文內(nèi)容為原作者觀點，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責。