为研究量子气体和原子干预缔造新机会

英国《自然》杂志10日发表一篇量子物理研究，加州理工学院科学家团队陈诉乐成在国际空间站上发生第五种物质状态——玻色-爱因斯坦凝聚，并丈量了相关特性
。太空中的微重力环境，让人类得以在这种奇异物质状态中探索基础物理学，同时为未来人类在太空执行更宏大的任务奠基了基础
。

玻色-爱因斯坦凝聚是玻色子原子在冷却到接近绝对零度时所泛起出的一种物质状态
。在这样的低温下，原子成为具有量子特性的单一实体
。玻色-爱因斯坦凝聚横跨量子力学支配的微观世界和经典物理支配的宏观世界，因此有望提供关于量子力学的基本洞察，但是受重力作用影响，难以对其进行精准丈量
。

美国加州理工学院科学家罗伯特·汤普森及其同事为了克服这些限制，在国际空间站上启动并乐成运行冷原子实验室
。他们描述了在微重力条件下制备的玻色-爱因斯坦凝聚，并丈量了它们与在地球上视察到的玻色-爱因斯坦凝聚之间的特性差异
。

例如，前者的自由膨胀时间（在关闭陷阱后，原子盘旋并能被丈量的时长）凌驾了1秒，尔后者一般只有几十毫秒
。可视察时间的延长，可以提高丈量的精准度
。此外，在微重力条件下，原子能被较弱的力捕捉，从而有可能到达较低的温度，此时奇异的量子效应就会变得愈加明显
。

2018年7月，美国国家航空航天局喷气推进实验室开始利用冷原子实验室，实验在国际空间站上制造极端低温
。在仅比绝对零度高100纳开尔文的状态下，铷原子泛起玻色-爱因斯坦凝聚态，不外其时冷原子实验室尚处于调试阶段，未正式开启科研
。

现在最新的结果表明，太空实验室有益于未来研究超冷原子气体
。“在太空中乐成制备出玻色-爱因斯坦凝聚，为研究量子气体和原子干预缔造了新机会，也为未来越发宏大的任务铺平了门路
。”德国汉诺威莱布尼兹大学麦卡·卢切曼在相应的新闻与看法文章中写道
。