由TRIUMF 在激光冷却之前(灰色)和之后(蓝色)，阿尔法磁阱中反氢原子运动的艺术插图
这些图像显示了反氢轨道的不同长度
信用:楚克曼So/TRIUMF 欧洲粒子物理研究所阿尔法合作的研究人员宣布了世界上第一个基于激光的反物质操纵，利用加拿大制造的激光系统将反物质样本冷却到接近绝对零度
今天发表在《自然》杂志封面上的一篇文章详细介绍了这一成就，它将极大地改变反物质研究的面貌，推进下一代实验
反物质是物质的超凡脱俗的对应物；它表现出几乎相同的特性和行为，但带有相反的电荷
因为反物质原子在与物质接触时会湮灭，所以在我们的世界里它们非常难以创造和控制，而且以前从未被激光操纵过
“今天的结果是在UBC进行的长达数年的研究和工程项目的高潮，但得到了来自全国各地的合作伙伴的支持，”领导激光发展的不列颠哥伦比亚大学(UBC)研究员和阿尔法加拿大团队(阿尔法加拿大)说
“利用这种技术，我们可以解决诸如‘反物质如何对重力做出反应’之类的长期未解之谜。反物质能帮助我们理解物理学中的对称性吗？
这些答案可能会从根本上改变我们对宇宙的理解
" 自40年前问世以来，普通原子的激光操作和冷却已经彻底改变了现代原子物理学，并促成了几项诺贝尔奖得主的实验
《自然》杂志的研究结果标志着科学家首次将这些技术应用于反物质
通过冷却反物质，研究人员将能够进行各种精确测试，以进一步研究反物质的特性，包括可能揭示我们宇宙基本对称性的实验
这些测试可以提供线索，为什么宇宙主要由物质组成，而不是像大爆炸模型预测的那样由等量的物质/反物质组成
“用激光操纵反物质是一个有点疯狂的梦想，”阿尔法-加拿大发言人、三人组科学家、激光冷却想法的最初支持者藤原说
“我很高兴，由于加拿大和国际科学家的巨大团队合作，我们的梦想终于实现了
" 反物质的激光操控也为各种前沿物理创新打开了大门
莫莫塞和藤原现在正在领导一个新的加拿大项目，名为HAICU，为反物质研究开发新的量子技术
“我的下一个梦想是通过将激光冷却的反物质扔进自由空间来制造反原子的“喷泉”
如果实现的话，它将实现一种全新的量子测量，这在以前是不可想象的，”藤原说
莫莫塞说:“此外，通过使用我们的激光操纵技术将反原子结合在一起，我们离制造世界上第一个反物质分子又近了一步。”
这一结果标志着阿尔法数十年反物质研究计划的一个分水岭时刻，该计划始于2011年创造并捕捉反氢，创造了1000秒的世界纪录
该合作还在2012年提供了反氢光谱的第一瞥，在2013年设置了限制重力对反物质影响的护栏，并在2020年展示了反物质对一个关键光谱现象的对应物
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