玻色一愛因斯坦凝聚態的研究與發展
所謂“玻色一愛因斯坦凝聚態”,是科學巨匠愛因斯坦在70 年前預言的一種新物態。為了揭示這個有趣的物理現象,世界科學家為此付出了幾十年的努力。 1995年,美國科學家維曼、康奈爾和德國科學家克特勒首先從實驗上證實了這個新物態的存在。為此,2001年度諾貝爾物理學獎授予了這3位科學家,以表彰他們在實現“玻色一愛因斯坦凝聚態”研究中作出的突出貢獻。“玻色一愛因斯坦凝聚態” 是物質的一種奇特的狀態,處于這種狀態的大量原子的行為像單個粒子一樣。這里的“凝聚”與日常生活中的凝聚不同,它表示原來不同狀態的原子突然“凝聚” 到同一狀態,要達到該狀態,一方面需要物質達到極低的溫度,另一方面還要求原子體系處于氣態。華裔物理學家朱棣文,曾因研究出激光冷卻和磁阱技術這一有效的制冷方法,而與另兩位科學家分享了1997年的諾貝爾物理學獎。“玻色一愛因斯坦凝聚態”所具有的奇特性質,不僅對基礎研究有重要意義,在芯片技術、精密測量和納米技術等領域,也都......閱讀全文
玻色一愛因斯坦凝聚態的研究與發展
所謂“玻色一愛因斯坦凝聚態”,是科學巨匠愛因斯坦在70 年前預言的一種新物態。為了揭示這個有趣的物理現象,世界科學家為此付出了幾十年的努力。?1995年,美國科學家維曼、康奈爾和德國科學家克特勒首先從實驗上證實了這個新物態的存在。為此,2001年度諾貝爾物理學獎授予了這3位科學家,以表彰他們在實現“
玻色愛因斯坦凝聚態的研究和特性
由愛因斯坦和玻色在1924年預測出來,也被稱為第五種物質狀態。多年來,玻色-愛因斯坦凝聚態在氣體狀態下都是一個理論上的預測而已。最后,由克特勒、康奈爾及威曼所領導的團隊,在1995年首先透過實驗制造出玻色-愛因斯坦凝聚。玻色-愛因斯坦凝聚態比固態時更冷。當原子有非常接近或者一致的量子等級和溫度非常接
玻色一愛因斯坦凝聚態的主要特點
首先,費米冷凝體所使用的原子比電子重得多,其次是原子對之間吸引力比超導體中電子對的吸引力強得多,在同等密度下,如果使超導體電子對的吸引力達到費米體中原子對的程度,制造出常溫下的超導體立即可以實現。超冷氣體中形成費米體為研究超導的機理提供了一個嶄新的物質工具。當然,如今的技術并不能使所有費米子都可以發
在零重力下獲得玻色—愛因斯坦凝聚態
近日,一個以德國科學家為主的歐洲研究團隊在微重力下的量子氣體(QUANTUS)項目上取得重要進展,他們成功開發出一種儀器,其可在失重條件下產生玻色—愛因斯坦凝聚態。科學家希望借助這種零重力下的超低溫量子氣體研制原子干涉儀等高精密測量儀器,以用于測量地球的重力場,同時解決物理學領域的一些
韓國發現玻色愛因斯坦凝聚態特性新量子材料
韓國東國大學、漢陽大學等聯合研究團隊首次通過低溫金屬硅中的量子自旋現象發現新量子材料。 量子自旋的粒子會相互影響,產生磁性。利用這一特性可提高量子計算機性能,甚至有助于創造室溫超導體。聯合研究團隊在對量子計算機關鍵器件進行研究時,發現了一種全新的來自硅金屬的獨特信號。實驗發現,當量子“自旋云”
NASA創造出超低溫“玻色愛因斯坦凝聚態”
舞者同臺起舞,動作一致時,妙不可言。當溫度低到了極限,原子的運動也變得像同臺起舞者那樣同步,這種奇異的現象被稱為“玻色-愛因斯坦凝聚態”。為了研究它,科研人員需要將原子冷凍到僅僅高于“絕對零度”的溫度,原子的能量才能趨近最低,并接近絕對靜止狀態。 據物理學家組織網10月21日(北京時間)報道,
玻色–愛因斯坦凝聚的概念
玻色–愛因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate)是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現出的一種氣態的、超流性的物質狀態(物態)。
“高溫”玻色-愛因斯坦凝聚研究獲突破性進展
如果你想建立一個量子計算機,你需要一種方法來構造一堆處于相同狀態的量子位,并實現這些量子位的邏輯運算。有沒有可能使自然界中不同能量、不同狀態的粒子,變成同一個量子狀態的拷貝?有沒有可能通過粒子之間的相互作用,操縱它們來進行簡單的量子計算操作呢? 讓原子“凝聚一心” 大量相同量子態的粒子拷貝可
德國科學家開發新儀器-為研制原子干涉儀鋪路
一個以德國科學家為主的歐洲研究團隊在微重力下的量子氣體(QUANTUS)項目上取得重要進展,他們成功開發出一種儀器,其可在失重條件下產生玻色―愛因斯坦凝聚態。科學家希望借助這種零重力下的超低溫量子氣體研制原子干涉儀等高精密測量儀器,以用于測量地球的重力場,同時解決物理學領域的一些基礎問
科學家首次觀察到“物質第五態”中單個原子的空間分布
借助高分辨掃描電子顯微鏡 經典物理學認為,物質的形態包括固態、液態、氣態和等離子態。自1924年以后,“玻色—愛因斯坦凝聚態”成為傳說中的物質第五態。據10月22日“每日科學”網站報道,近日德國美因茨大學的科學家們,對物質第五態的研究取得突破性進展,首次成功地觀察到“玻色—愛因斯坦冷凝物”中單個
玻璃中玻色峰機制研究取得進展
玻色峰是非晶物質的典型特征和動力學行為,涉及其組成粒子振動行為的反常性,即在THz頻率范圍,非晶物質表現出相對于晶體而言過高的振動態密度,其額外的聲子散射在低溫下(5~30 K)對比熱的貢獻尤為突出,導致相對于晶體而言過高的比熱。晶體材料比熱在低溫下(< 20K)與溫度的三次方成正比,德拜T3定
玻璃中玻色峰機制的研究進展
玻色峰是非晶物質的一個典型特征和動力學行為,涉及其組成粒子振動行為的反常性,即在THz頻率范圍,非晶物質表現出相對于晶體而言過高的振動態密度,其額外的聲子散射在低溫下(5~30 K)對比熱的貢獻尤為突出,導致相對于晶體而言過高的比熱。對于晶體材料而言,我們知道其比熱在低溫下(< 20K)與溫度的
什么是費米子凝聚態?
費米子凝聚態是物質存在的第六態。根據“費米子凝聚態”研究小組負責人德博拉·金的介紹,“費米子凝聚態”與“玻色一愛因斯坦凝聚態”都是物質在量子狀態下的形態,但處于“費米子凝聚態”的物質不是超導體。人類生存的世界,是一個物質的世界。然而,這個世界還有許多人們肉眼看不到的物質。過去,人們只知道物質有三態,
中國科大在自旋軌道耦合體系研究中取得進展
中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳帥、鄧友金等在超冷原子量子模擬領域取得新進展。他們在超冷銣原子形成的自旋-軌道耦合玻色-愛因斯坦凝聚體系中,首次在實驗上精確測量了該體系完整的激發譜特性,發現并深入研究了該激發譜中“旋子-聲子”結構的性質。該實驗除進一步揭示了自旋-軌道耦合體系超流性質外,更為
國際空間站上打造出太空最低溫
美國航天局噴氣推進實驗室最新報告說,他們利用一個叫冷原子實驗室的設備,成功在國際空間站上制造出僅比絕對零度(零下273.15攝氏度)高100納開爾文的極端低溫。這是太空中迄今已知存在的最低溫度。 據噴氣推進實驗室官網介紹,在最近的一次實驗中,冷原子實驗室成功讓銣原子的溫度降至100納開爾文。開
國際空間站上打造出太空最低溫
美國航天局噴氣推進實驗室最新報告說,他們利用一個叫冷原子實驗室的設備,成功在國際空間站上制造出僅比絕對零度(零下273.15攝氏度)高100納開爾文的極端低溫。這是太空中迄今已知存在的最低溫度。 據噴氣推進實驗室官網介紹,在最近的一次實驗中,冷原子實驗室成功讓銣原子的溫度降至100納開爾文。開
玻璃中玻色峰機制研
玻色峰是非晶物質的典型特征和動力學行為,涉及其組成粒子振動行為的反常性,即在THz頻率范圍,非晶物質表現出相對于晶體而言過高的振動態密度,其額外的聲子散射在低溫下(5~30 K)對比熱的貢獻尤為突出,導致相對于晶體而言過高的比熱。晶體材料比熱在低溫下(< 20K)與溫度的三次方成正比,德拜T3定
NASA擬向空間站發射神秘盒子,再現宇宙最冷點
英媒稱,一個準備發射到國際空間站的小盒子不久將再現宇宙最冷點。 據英國《每日郵報》網站3月7日報道,這個盒子配有激光、真空室和電磁刀,能去除氣體粒子的能量,使原子的溫度降至極低。 報道稱,當這些原子在這個名為冷原子實驗室(CAL)的盒子中冷凍后,它們就會形成一種獨特的“超流體”物質狀態,被稱作玻
人類在太空創造出“物質的第五態”
英國《自然》雜志10月17日發表一項物理學重磅研究:科學家們在太空中首次創造了“物質的第五態”——玻色—愛因斯坦凝聚(BEC)。基于玻色—愛因斯坦凝聚實驗得到的見解,將會促進天基引力波探測器的發展。 玻色—愛因斯坦凝聚可看作是低密度原子氣體冷卻到接近絕對零度并且坍縮成非常致密的量子態時形成的物質狀
超流體的研究和特性
當接近絕對零度時,部分液體會轉變成另一種的液體狀態名為超流體,它的特點是黏度值是零(有無限的流動性),超流動性是其最具特征的基本性質。科學家在1937年發現,將氦冷卻到低于λ溫度(2.17K)便形成超流體。此時,氦氣可以在容器中不斷流動,并可對抗地心吸力。氦-4為了找尋自己的定位會在容器上緩慢地流動
超流體的研究和特性
當接近絕對零度時,部分液體會轉變成另一種的液體狀態名為超流體,它的特點是黏度值是零(有無限的流動性),超流動性是其最具特征的基本性質。科學家在1937年發現,將氦冷卻到低于λ溫度(2.17K)便形成超流體。此時,氦氣可以在容器中不斷流動,并可對抗地心吸力。氦-4為了找尋自己的定位會在容器上緩慢地流動
在物理學中相的定義
在物理學中相是指一個宏觀物理系統所具有的一組狀態,也通稱為物態。處于一個相中的物質擁有單純的化學組成和物理特性(如密度、晶體結構、折射率等)。最常見的物質狀態有固態、液態和氣態,俗稱“物質三態”。少見一些的物質狀態包括等離子態、夸克-膠子等離子態、玻色-愛因斯坦凝聚態、費米子凝聚態、酯膜結構、奇異物
二維無序顆粒體系中玻色峰本質研究獲進展
上海交通大學物理與天文學院、自然科學研究院張潔課題組在二維無序顆粒體系中玻色峰本質的研究中獲新進展,相關研究成果日前發表于《自然—通訊》。 玻色峰,是指在無序體系中低頻區域相對于德拜模型有過剩的態,具體可以表現為在態密度曲線的某個特征頻率以及比熱容曲線的特定溫度上有個峰,或者在熱傳導曲線對應溫
容忍光子損失玻色采樣實驗首次實現
中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陸朝陽等與中國科學院上海微系統與信息技術研究所尤立星小組合作,實驗研究了一種量子計算模型“玻色采樣”對光子損失的魯棒性,證明容忍一定數目光子損失的玻色采樣可以帶來采樣率的有效提升。該研究成果為通過玻色采樣實現量子霸權開辟了一條高效的途徑,并于近日以“編輯推薦文章”的
原子干涉儀精度再創新高
在測量加速度和自轉速度等重力和慣性力的所有技術中,玻色—愛因斯坦凝聚態(BECs)原子干涉儀精度保持著最高紀錄。但麻省理工大學官網27日報道,該校研究人員在《物理評論快報》上發表論文稱,他們通過消除最初設計造成的一種誤差來源,讓原子干涉儀精度再創新高。新研究有助于解決量子力學與牛頓力學之間中間態
超冷氣體中玻色子激勵效應首現
科技日報北京1月17日電 (實習記者張佳欣)美國麻省理工學院—哈佛大學超冷原子中心研究人員最近首次在超冷氣體中觀察到玻色子增強的光散射。該發現發表在《自然·物理學》上,或為玻色子系統的研究開辟新的可能性。 玻色子是粒子的兩個基本類別之一,一直是無數物理學研究的焦點。當玻色子粒子轉變到已被占據的最
準粒子構成的物質第五形態首次創建
科技日報北京10月26日電 (記者劉霞)日本科學家在最新一期《自然·通訊》雜志上撰文稱,他們創造出了首個由準粒子構成的玻色—愛因斯坦凝聚態(BEC),最新研究將對包括量子計算在內的量子技術的發展產生重大影響。 BEC被稱為物質的第五種形態,其他四種分別為固體、液體、氣體和等離子體并列。1925年
第九屆國際凝聚態理論與計算材料學會議召開
第九屆國際凝聚態理論與計算材料學會議于7月4日至8日在大連星海會展中心召開。本次會議由大連理工大學和中國科學院物理所聯合主辦,大連理工大學高科技研究院與教育部三束材料改性重點實驗室共同承辦。中國科學院副秘書長、北京大學研究生院院長兼物理學院院長王恩哥院士,瑞典Lund大學教授、大連理工大學兼職教
雙原子干涉實驗首獲成功-可促進量子計算機和量子網絡發展
距科學家們成功實現雙光子干涉實驗之后30年,法國物理學家首次成功進行了雙原子的干涉實驗。這一研究將大力促進量子計算機和量子網絡的發展。 在最新研究中,法國國家科學研究院(CNRS)和巴黎十一大學的物理學家首次成功地讓兩個獨立的原子實現了相干:當他們朝一個半透明鏡子的兩邊發射不可區分原子對時發現
超冷氣體中玻色子激勵效應首現
美國麻省理工學院—哈佛大學超冷原子中心研究人員最近首次在超冷氣體中觀察到玻色子增強的光散射。該發現發表在《自然·物理學》上,或為玻色子系統的研究開辟新的可能性。 玻色子是粒子的兩個基本類別之一,一直是無數物理學研究的焦點。當玻色子粒子轉變到已被占據的最終量子態時,這種轉變的速度會因其所謂的“占