华盛顿州立大学
从上到下流动的原子激光遇到障碍物时会产生“焦散”，这是一种折射图案，就像通常由光产生的图案一样
学分:华盛顿州立大学 冷却到几乎绝对零度后，原子不仅像光波一样在波动中运动，还可以聚焦成称为焦散的形状，类似于光在游泳池底部或弯曲的酒杯中形成的反射或折射图案
在华盛顿州立大学的实验中，科学家们开发了一种技术，通过在冷原子激光的路径上放置吸引或排斥的障碍物来观察这些物质波焦散
结果是弯曲的尖头或褶皱，向上或向下的“V”形，研究人员在《自然通讯》的一篇论文中描述了这种形状
虽然这是基础研究，但这些焦散线在高精度测量或计时设备(如干涉仪和原子钟)中有潜在的应用
该论文的资深作者、WSU·尤恩特杰出教授彼得·恩格斯说:“这是一个很好的演示，展示了我们如何以一种非常类似于操纵光的方式操纵物质波。”
“原子被重力加速，因此，我们可以模仿用光很难看到的效果
此外，由于原子对许多不同的东西有反应，我们可以潜在地利用这一点制造新型传感器，特别擅长检测磁场、电场梯度或重力
" 为了达到这些效果，首先科学家们必须创造地球上最冷的地方之一，这是他们在WSU的基础量子物理实验室完成的
恩格斯和他的同事利用光学激光从真空室内的原子云中获取能量，将其冷却到接近绝对零度(273
15摄氏度或459
67华氏度)
这种极端的寒冷使得原子的量子力学行为与我们熟悉的自然法则大相径庭
在这种情况下，原子不像物质粒子那样运动，而是像波一样运动
由这种原子形成的云被称为玻色-爱因斯坦凝聚体，以最早预言这种物质状态的理论家阿尔伯特·爱因斯坦和萨特延德拉·纳特·玻色的名字命名
在探索这些凝聚体的过程中，WSU的研究人员创造了一种冷原子激光器，这意味着波浪形的原子开始排成一列，一起移动
该论文的第一作者马人·莫斯曼说:“光激光是准直的、相干的光子流，我们基本上是用原子来做的。”他是WSU博士后研究员，现在是圣地亚哥大学的克雷·布斯·卢斯物理学助理教授
“原子似乎走在一起，表现为一个物体
所以，我们决定看看如果我们戳这个会发生什么
" 在这项研究中，研究人员通过在原子激光的路径上设置光学障碍来“戳”原子激光，实质上是将特定波长的激光照射到加速的原子流上
一种障碍类型排斥原子，形成向下折叠的焦散线；另一个吸引他们制作向上尖点形状的焦散线
研究人员说，该系统也非常可调，这意味着它们可以改变原子加速的速度
恩格斯说:“原子激光器中的焦散从未真正以这种灵活性进行过研究。”
除了恩格斯和莫斯曼，合著者还包括物理和天文学系的WSU副教授迈克尔·福布斯和现就职于洛斯阿拉莫斯国家实验室的前WSU博士后托马斯·贝尔萨诺
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