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深度解讀
激光冷卻技術(shù)將分子冷卻到接近絕對(duì)零度
星之球科技 來源:科技日?qǐng)?bào)2017-04-27 我要評(píng)論(0 )
據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站24日?qǐng)?bào)道,美國科學(xué)家利用激光冷卻技術(shù),首次將三個(gè)原子組成的分子冷卻到接近絕對(duì)零度(-273.15℃),這是該技術(shù)迄今冷卻的最大分子??茖W(xué)家...
據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站24日?qǐng)?bào)道,美國科學(xué)家利用激光冷卻技術(shù),首次將三個(gè)原子組成的分子冷卻到接近絕對(duì)零度(-273.15℃),這是該技術(shù)迄今冷卻的最大分子。科學(xué)家們認(rèn)為,這一奇跡最終有望用于制造分子量子計(jì)算機(jī),同時(shí)也可成為化學(xué)家們的好幫手。
自上世紀(jì)70年代以來,激光冷卻技術(shù)已被物理學(xué)家用來冷卻了多種單個(gè)原子,但用其冷卻分子一直存在困難。在利用激光進(jìn)行冷卻時(shí),系統(tǒng)的能級(jí)需要與冷卻的激光的能級(jí)相匹配,分子包含的原子越多,原子的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)越復(fù)雜,匹配越困難,冷卻難度也就越大。
但現(xiàn)在,麻省理工學(xué)院—哈佛超冷原子中心的伊凡·寇茲耶夫和同事設(shè)法使用激光冷卻技術(shù),將包含三個(gè)原子的鍶的化合物(HOSr)冷卻到接近絕對(duì)零度??芷澮蛘J(rèn)為,這一技術(shù)可擴(kuò)展用來冷卻包含15個(gè)原子左右的分子。
寇茲耶夫表示,這種超冷分子有望成為分子量子計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ),“實(shí)際上,激光不僅能用來冷卻分子,還能用來精確地讓其回到原來的狀態(tài)。如果物理學(xué)家們能控制分子的哪個(gè)部分振動(dòng),就能使用這一技術(shù)來存儲(chǔ)信息。”
英國伯明翰大學(xué)的文森特·伯耶爾指出,最新研究令人印象深刻,因?yàn)閷⒎肿永鋮s到如此低的溫度非常需要技巧,但這距離分子量子計(jì)算機(jī)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)還有很長(zhǎng)的距離,因?yàn)檫@一領(lǐng)域的進(jìn)展太慢。此外,冷卻到接近絕對(duì)零度的分子可能反應(yīng)更慢,便于更細(xì)致地對(duì)其反應(yīng)進(jìn)行觀察,因此,該技術(shù)或許會(huì)成為化學(xué)家們的福音。
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