阿姆斯特丹大学
为了将原子或分子的气体冷却到量子状态，需要复杂的激光装置
学分:阿姆斯特丹大学 当我们说某样东西非常冷是什么意思？物理学家的答案是:这意味着原子和分子几乎不移动
几十年来，物理学家一直在开发技术来创造这种超冷的物质状态，使用激光将气体带入量子力学统治的领域
在《自然物理学》的新一期《洞察》中，紫外线物理学家描述了这个几乎静止但非常令人兴奋的世界的发展
减慢原子或分子的速度使其成为极冷物质的一部分并不简单
人们不能简单地抓住单个运动的粒子并迫使它们静止不动
在20世纪70年代和80年代，人们开发了能够在真空中冷却原子的技术:使用仔细调谐的激光束，粒子的运动可以逐渐消除
利用这种激光冷却的想法，人们可以减缓原子和分子的速度，形成温度接近最低的气体，大约在摄氏零度以下273度
量子气体 当气体变冷时，它们变得非常“干净”，这意味着热量在物理过程中只是一个非常微弱的因素
相反，量子力学定律占据主导地位
在许多气体中，原子集体沉降到它们的最低能量状态，这一过程被称为玻色-爱因斯坦凝聚
只有随着激光冷却的出现，才有可能在这种非常特殊的量子态的纯实现中创造和研究物质，在这种量子态中，所有粒子的行为都是相同的
多年来，激光冷却方法的持续发展使得更多的元素进入量子简并状态，每一个额外的原子种类都提供了自己的实验机会
例如，如今超冷原子被用于制造最好的原子钟，在宇宙的整个生命周期中，它能将时间保持在1秒以内
玻色-爱因斯坦凝聚作为相干原子的来源，有望通过原子干涉术实现极其精确的传感，类似于激光干涉术如何彻底改变光学传感
特刊 与此同时，还有许多进一步研究和开发的途径
目前，为了达到玻色-爱因斯坦凝聚的状态，连续应用了几种技术
此外，一旦达到这种量子简并状态，极端情况通常会迅速蒸发，破坏量子气体
改进的方法使得完全通过激光冷却达到玻色-爱因斯坦凝聚成为可能，同时也使得保持这种特殊状态所需的时间成为可能:连续的玻色-爱因斯坦凝聚
随着超冷气体成为现代量子物理和技术的热门话题，领先的物理学杂志《自然物理学》决定为这个主题专门发行一期《洞察》，标题为《超冷量子气体技术》
UvA-物理学家Florian Schreck和Klaasjan van Druten写了一篇评论文章，描述了量子气体激光冷却的现状以及未来的挑战和预期进展
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