新方法可观测宇宙最冷物体玻色
据物理学家组织网11月28日(北京时间)报道,玻色—爱因斯坦冷凝物(BEC)是宇宙中最冷的物体。它们也非常脆弱,即使一个光子都可以加热并破坏它们,迄今为止,科学家们一直认为无法同时测量并控制这种不可思议的物质形态。最近,英国和澳大利亚科学家组成的科研团队提出了一种新方法,不仅能最好地测量BEC的状态,还能消除因观察而产生的某些加热。相关论文发表在11月28日的《新物理学报》上。 BEC是一簇被冷却到绝对零度之上100纳开尔文的原子,在这一温度下,每个原子都失去了自己的个性,所有原子表现得就像一个粒子一样,也可以说是超原子。因为BEC非常冷,几乎没有“噪音”伴随,因此,对于研究与原子有关的物理学现象(例如探测原子结构)来说,它们几乎是完美的选择。 测量BEC最好的方式是用非共振光,这种光会被原子反射而不是像共振光那样被吸收后再发出。非共振光的波长与那些会被原子吸收再释放的光的波长迥然不同,因此它对BEC造成的破坏会......阅读全文
新方法可观测宇宙最冷物体玻色
据物理学家组织网11月28日(北京时间)报道,玻色—爱因斯坦冷凝物(BEC)是宇宙中最冷的物体。它们也非常脆弱,即使一个光子都可以加热并破坏它们,迄今为止,科学家们一直认为无法同时测量并控制这种不可思议的物质形态。最近,英国和澳大利亚科学家组成的科研团队提出了一种新方法,不仅能最好地测量BEC的
玻色–爱因斯坦凝聚的概念
玻色–爱因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate)是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态(物态)。
玻璃中玻色峰机制研
玻色峰是非晶物质的典型特征和动力学行为,涉及其组成粒子振动行为的反常性,即在THz频率范围,非晶物质表现出相对于晶体而言过高的振动态密度,其额外的声子散射在低温下(5~30 K)对比热的贡献尤为突出,导致相对于晶体而言过高的比热。晶体材料比热在低温下(< 20K)与温度的三次方成正比,德拜T3定
容忍光子损失玻色采样实验首次实现
中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳等与中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星小组合作,实验研究了一种量子计算模型“玻色采样”对光子损失的鲁棒性,证明容忍一定数目光子损失的玻色采样可以带来采样率的有效提升。该研究成果为通过玻色采样实现量子霸权开辟了一条高效的途径,并于近日以“编辑推荐文章”的
玻色爱因斯坦凝聚态首次形成
用钠铯分子创造出玻色-爱因斯坦凝聚态。图片来源:哥伦比亚大学美国和荷兰物理学家成功将钠铯极性分子冷却至接近绝对零度,使1000多个分子处于一个巨大的量子态,形成了分子玻色-爱因斯坦凝聚态。这项成果既可以帮助科学家创造出能无阻力流动的超固体材料,又有助于研制新型量子计算机。相关论文发表于3日出版的《自
玻璃中玻色峰机制研究取得进展
玻色峰是非晶物质的典型特征和动力学行为,涉及其组成粒子振动行为的反常性,即在THz频率范围,非晶物质表现出相对于晶体而言过高的振动态密度,其额外的声子散射在低温下(5~30 K)对比热的贡献尤为突出,导致相对于晶体而言过高的比热。晶体材料比热在低温下(< 20K)与温度的三次方成正比,德拜T3定
玻色因性质及主要应用领域
玻色因,又名羟丙基四氢吡喃三醇,是一种独特的化学物质,近年来在多个领域展现出了其卓越的性能和广泛的应用潜力。下面,纳美特将从玻色因的性质及其主要应用领域两方面进行科普介绍。 一、玻色因的性质 玻色因最初由兰蔻研发,是一种从木糖衍生而来的糖蛋白混合物。尽管部分宣传可能赋予它“天然”的头衔,但实
NASA创造出超低温“玻色爱因斯坦凝聚态”
舞者同台起舞,动作一致时,妙不可言。当温度低到了极限,原子的运动也变得像同台起舞者那样同步,这种奇异的现象被称为“玻色-爱因斯坦凝聚态”。为了研究它,科研人员需要将原子冷冻到仅仅高于“绝对零度”的温度,原子的能量才能趋近最低,并接近绝对静止状态。 据物理学家组织网10月21日(北京时间)报道,
玻璃中玻色峰机制的研究进展
玻色峰是非晶物质的一个典型特征和动力学行为,涉及其组成粒子振动行为的反常性,即在THz频率范围,非晶物质表现出相对于晶体而言过高的振动态密度,其额外的声子散射在低温下(5~30 K)对比热的贡献尤为突出,导致相对于晶体而言过高的比热。对于晶体材料而言,我们知道其比热在低温下(< 20K)与温度的
玻色爱因斯坦凝聚态的研究和特性
由爱因斯坦和玻色在1924年预测出来,也被称为第五种物质状态。多年来,玻色-爱因斯坦凝聚态在气体状态下都是一个理论上的预测而已。最后,由克特勒、康奈尔及威曼所领导的团队,在1995年首先透过实验制造出玻色-爱因斯坦凝聚。玻色-爱因斯坦凝聚态比固态时更冷。当原子有非常接近或者一致的量子等级和温度非常接
我国科学家首次利用玻色量子纠错码
近日,中国科学技术大学邹长铃研究组与清华大学交叉信息研究院孙麓岩研究组合作,在超导量子系统中首次利用玻色量子纠错编码来提升量子精密测量的灵敏度。相关成果在线发表于《自然•通讯》(Nature Communications)。 上个世纪以来,测量精度的不断提高促进了生物、医学、天文、化学等各
“高温”玻色-爱因斯坦凝聚研究获突破性进展
如果你想建立一个量子计算机,你需要一种方法来构造一堆处于相同状态的量子位,并实现这些量子位的逻辑运算。有没有可能使自然界中不同能量、不同状态的粒子,变成同一个量子状态的拷贝?有没有可能通过粒子之间的相互作用,操纵它们来进行简单的量子计算操作呢? 让原子“凝聚一心” 大量相同量子态的粒子拷贝可
打破宇宙最低温纪录,NASA-冷原子实验室比太空冷上亿倍
地球上办不到的实验就移去外太空做!美国太空总署日前正式将冷原子实验室(Cold Atom Laboratory,CAL)送上国际太空站,这个只有冰箱大小的有效载荷将尝试把气体云冷却至比外太空真空环境还要低上亿倍的惊人温度,以帮助科学家一探超冷原子的奇怪量子特性。冷原子实验室(CAL)由 NASA
解密“宇宙最冷处”
11月8日,中国空间站梦天实验舱主要科学载荷之一——超冷原子物理实验柜(简称超冷柜,CAPR)顺利完成首次自检,接下来将开展相关平台任务。 这是中国首个空间微重力超冷原子物理实验平台,也是继美国后,全球第二个空间站超冷原子柜。这个超冷柜有哪些巧妙构思和精巧设计,它能达到什么样的温度极限,到太空能
NASA将发射冷原子实验室,造出宇宙最冷之地
NASA冷原子实验室上的设施将使用激光器和其他技术,将原子冷却到绝对零度附近。 图片来源:英国《自然》杂志官网 量子物理学家即将在太空拥有自己的“游乐场”。据英国《自然》杂志官网8日消息,美国国家航空航天局(NASA)的冷原子实验室将于5月20日发射升空,进入国际空间站。届时,它将成为
玻色一爱因斯坦凝聚态的主要特点
首先,费米冷凝体所使用的原子比电子重得多,其次是原子对之间吸引力比超导体中电子对的吸引力强得多,在同等密度下,如果使超导体电子对的吸引力达到费米体中原子对的程度,制造出常温下的超导体立即可以实现。超冷气体中形成费米体为研究超导的机理提供了一个崭新的物质工具。当然,如今的技术并不能使所有费米子都可以发
玻色一爱因斯坦凝聚态的研究与发展
所谓“玻色一爱因斯坦凝聚态”,是科学巨匠爱因斯坦在70 年前预言的一种新物态。为了揭示这个有趣的物理现象,世界科学家为此付出了几十年的努力。 1995年,美国科学家维曼、康奈尔和德国科学家克特勒首先从实验上证实了这个新物态的存在。为此,2001年度诺贝尔物理学奖授予了这3位科学家,以表彰他们在实现“
二维无序颗粒体系中玻色峰本质研究获进展
上海交通大学物理与天文学院、自然科学研究院张洁课题组在二维无序颗粒体系中玻色峰本质的研究中获新进展,相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 玻色峰,是指在无序体系中低频区域相对于德拜模型有过剩的态,具体可以表现为在态密度曲线的某个特征频率以及比热容曲线的特定温度上有个峰,或者在热传导曲线对应温
相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展
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相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展
超冷原子量子气体具有优越的可调控性,利用菲施巴赫共振可以控制原子的相互作用,为在量子多体系统中合成人工规范场及研究相互作用的影响提供了一个理想的实验平台。目前,实验上已经发展了多种方法合成规范场,并观测到了手征性原子流和拓扑特性。然而,这些研究主要聚焦在单粒子模型和弱相互作用范围,对于相互作用和
在零重力下获得玻色—爱因斯坦凝聚态
近日,一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些
韩国发现玻色爱因斯坦凝聚态特性新量子材料
韩国东国大学、汉阳大学等联合研究团队首次通过低温金属硅中的量子自旋现象发现新量子材料。 量子自旋的粒子会相互影响,产生磁性。利用这一特性可提高量子计算机性能,甚至有助于创造室温超导体。联合研究团队在对量子计算机关键器件进行研究时,发现了一种全新的来自硅金属的独特信号。实验发现,当量子“自旋云”
NASA拟向空间站发射神秘盒子,再现宇宙最冷点
英媒称,一个准备发射到国际空间站的小盒子不久将再现宇宙最冷点。 据英国《每日邮报》网站3月7日报道,这个盒子配有激光、真空室和电磁刀,能去除气体粒子的能量,使原子的温度降至极低。 报道称,当这些原子在这个名为冷原子实验室(CAL)的盒子中冷冻后,它们就会形成一种独特的“超流体”物质状态,被称作玻
我国学者发现无序玻璃态固体玻璃玻色峰的方向序
有序晶体的原子振动可描述为一系列格波,而声子则是这些格波的能量量子化。在太赫兹(THz)低频段,格波可近似为连续介质弹性波,其振动能级态密度正比于频率的平方,服从经典的德拜模型。但是,对于所有的无序玻璃态固体,它们的低频振动总是偏离德拜模型预测而出现态密度过剩,形成反常的“玻色峰(Boson p
驯服超流!均匀玻色金属相首次在理论上被实现
11月16日发表于美国《国家科学院院报》的一项研究中,上海交通大学李政道研究所教授顾威团队提出了关于如何实现一个稳定的量子玻色金属相的普适理论。他们指出,晶格的几何结构可以造成物质波之间完美的相消干涉,从而阻碍形成相干超流所不可或缺的协作。一旦缺少了量子相干性的保护,这种流动便无法免疫于一般金属
科学家创造铜立方体几乎冷却到绝对零度的世界纪录
图 被整体冰冻至6毫开温度的铜立方体。 意大利国家核物理研究院(INFN)10月22日宣布,其所属格兰萨索粒子物理国家实验室的“低温地下罕见事件天文观测台”创造了一项新的世界纪录——将一块铜立方体几乎冷却到“绝对零度”。 研究院官方网站称:“这个铜块是宇宙间最冷的一立方米区域,目前保持这个温度已
NASA发射冷原子物理实验室-制造宇宙最低温
通过周一(5月21日)在国际空间站进行的一项实验表明,美国航空航天局(NASA)计划将一个小盒子送上国际空间站,并以此制造出宇宙中最冷的点,这个小盒子被称为“冷原子物理实验室”。 冷原子物理实验室(CAL)是由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)设计和建造的一个物理研究机构,能将气体原子的能量消
NASA发射冷原子物理实验室-制造宇宙最低温
通过周一(5月21日)在国际空间站进行的一项实验表明,美国航空航天局(NASA)计划将一个小盒子送上国际空间站,并以此制造出宇宙中最冷的点,这个小盒子被称为“冷原子物理实验室”。 冷原子物理实验室(CAL)是由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)设计和建造的一个物理研究机构,能将气体原子的能量
中科大首次在玻色费米双超流体中观测到量子涡旋晶格
近日,中国科学技术大学潘建伟及其同事陈宇翱、姚星灿等在国际上首次实现了一种全新的量子物态——质量不平衡的玻色-费米双超流体,并在该双超流体中成功地产生和观测到玻色-费米量子涡旋晶格。这一实验发现开辟了超冷原子领域全新的研究方向,为理解复杂宏观量子现象提供了一种独特的研究手段。该成果发表在9月27
双微波屏蔽玻色超冷分子体系的有限温量子相研究获进展
近日,中国科学院理论物理研究所联合宁波大学,采用路径积分蒙特卡洛方法,结合连续空间的蠕虫算法,对真实实验条件下玻色型双微波屏蔽极性分子气体的有限温性质进行了研究。研究在所得有限温相图中,确定了玻色—爱因斯坦凝聚的临界温度Tc。当调节微波参数使吸引相互作用增强时,Tc上升;当分子间相互作用以排斥为主时