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基础问题。相关成果发表在最新的《科学》杂志上。 物质波干涉开辟了计量学和基础物理学领域精确测量的全新办法。一个充满希望的干涉源就是玻色—爱因斯坦凝聚。玻色—爱因斯坦凝聚态是原子在冷却到绝对零度左右时所呈现出的一种气态的、超流性的物态。在这种状态下,几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,原子因此失去其独立的身份,可以用一个波函数来描述。这种物质状态显示出和激光巨大的相似性。将玻色—爱因斯坦凝聚体中的原子相干耦合输出,就可得到一种性能全新的相干物质波源——原子激光。这种原子激光是将来提高原子干涉仪灵敏度和准确性的关键。 现在,由德国汉......阅读全文
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
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
德国科学家开发新仪器-为研制原子干涉仪铺路
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基础问
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“
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)。
科学家精确验证爱因斯坦弱等效原理
中科院紫金山天文台研究员吴雪峰和助理研究员魏俊杰、北京师范大学副教授高鹤以及美国宾夕法尼亚州立大学教授皮特·梅扎罗斯等人合作,利用快速射电暴不同频率光子到达地球的时间差,精确验证了爱因斯坦广义相对论中的弱等效原理假设。相关成果12月23日以主编推荐形式,发表于《物理评论快报》。 爱因斯坦等效原
引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验
2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波,自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义,必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。 物理学期刊《物
利用引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验
2月11日,LIGO科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波,自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义,必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。 物理学期刊《物理评论D》(Physical
国际空间站上打造出太空最低温
美国航天局喷气推进实验室最新报告说,他们利用一个叫冷原子实验室的设备,成功在国际空间站上制造出仅比绝对零度(零下273.15摄氏度)高100纳开尔文的极端低温。这是太空中迄今已知存在的最低温度。 据喷气推进实验室官网介绍,在最近的一次实验中,冷原子实验室成功让铷原子的温度降至100纳开尔文。开
国际空间站上打造出太空最低温
美国航天局喷气推进实验室最新报告说,他们利用一个叫冷原子实验室的设备,成功在国际空间站上制造出仅比绝对零度(零下273.15摄氏度)高100纳开尔文的极端低温。这是太空中迄今已知存在的最低温度。 据喷气推进实验室官网介绍,在最近的一次实验中,冷原子实验室成功让铷原子的温度降至100纳开尔文。开
科学家利用快速射电暴精确验证爱因斯坦弱等效原理
恰逢爱因斯坦广义相对论问世100周年之际,物理学期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)于12月23日以“Editors' Suggestion”(主编推荐)形式,发表了中国科学院紫金山天文台高能时域天文团组首席研究员吴雪峰和助理研究员魏俊杰、北京师范大学副教授高鹤
“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
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
人类在太空创造出“物质的第五态”
英国《自然》杂志10月17日发表一项物理学重磅研究:科学家们在太空中首次创造了“物质的第五态”——玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)。基于玻色—爱因斯坦凝聚实验得到的见解,将会促进天基引力波探测器的发展。 玻色—爱因斯坦凝聚可看作是低密度原子气体冷却到接近绝对零度并且坍缩成非常致密的量子态时形成的物质状
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具,成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。原子干涉仪可精确测量重力、磁场和其他力。科学家一直在地球上利用该传感器研究重力的基本性质,促进了飞机和船舶导航技
超流体的研究和特性
当接近绝对零度时,部分液体会转变成另一种的液体状态名为超流体,它的特点是黏度值是零(有无限的流动性),超流动性是其最具特征的基本性质。科学家在1937年发现,将氦冷却到低于λ温度(2.17K)便形成超流体。此时,氦气可以在容器中不断流动,并可对抗地心吸力。氦-4为了找寻自己的定位会在容器上缓慢地流动
超流体的研究和特性
当接近绝对零度时,部分液体会转变成另一种的液体状态名为超流体,它的特点是黏度值是零(有无限的流动性),超流动性是其最具特征的基本性质。科学家在1937年发现,将氦冷却到低于λ温度(2.17K)便形成超流体。此时,氦气可以在容器中不断流动,并可对抗地心吸力。氦-4为了找寻自己的定位会在容器上缓慢地流动
上海光机所等在协同激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚研究中获进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所先进激光与光电功能材料部红外光学材料研究中心研究员董红星和张龙团队,联合华东师范大学的科研人员,基于钙钛矿量子点薄膜体系解析了超荧光到协同激子极化激元凝聚的相变的动力学过程及物理机制。相关研究成果以Observation of Transition from S
超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
科技日报北京8月14日电(记者刘霞)美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具,成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。国际空间站上安装的原子干涉仪。图片来源:《自然·通讯》杂志原子干涉仪可精确测
科学家首次观察到“物质第五态”中单个原子的空间分布
借助高分辨扫描电子显微镜 经典物理学认为,物质的形态包括固态、液态、气态和等离子态。自1924年以后,“玻色—爱因斯坦凝聚态”成为传说中的物质第五态。据10月22日“每日科学”网站报道,近日德国美因茨大学的科学家们,对物质第五态的研究取得突破性进展,首次成功地观察到“玻色—爱因斯坦冷凝物”中单个
研究发现二维激子超流体的奇特性质
华南师范大学物理学院副研究员朱起忠团队在二维超流方面取得研究进展,在理论上提出了二维半导体中可能存在的具有超越传统Berezinskii-Kosterlitz-Thouless(BKT)范式的二维激子超流体。12月5日,相关成果在线发表于《物理评论快报》。一个广为人知的事实是,根据Mermin-Wa
原子干涉仪精度再创新高
在测量加速度和自转速度等重力和惯性力的所有技术中,玻色—爱因斯坦凝聚态(BECs)原子干涉仪精度保持着最高纪录。但麻省理工大学官网27日报道,该校研究人员在《物理评论快报》上发表论文称,他们通过消除最初设计造成的一种误差来源,让原子干涉仪精度再创新高。新研究有助于解决量子力学与牛顿力学之间中间态
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
科学家提出证明“轴子”存在新方法
据物理学家组织网6月18日报道,寻找新的粒子通常需要很高的能量,因此需要构建大型加速器等设备,其可将粒子加速至接近光速的速度,但也存在着其他创造性的粒子找寻方式:维也纳技术大学的科学家就提出了一种方法,能够证明假想的亚原子粒子——“轴子”的存在。这些轴子能够在黑洞周围积
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
什么是费米子凝聚态?
费米子凝聚态是物质存在的第六态。根据“费米子凝聚态”研究小组负责人德博拉·金的介绍,“费米子凝聚态”与“玻色一爱因斯坦凝聚态”都是物质在量子状态下的形态,但处于“费米子凝聚态”的物质不是超导体。人类生存的世界,是一个物质的世界。然而,这个世界还有许多人们肉眼看不到的物质。过去,人们只知道物质有三态,