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美科学家制造迄今最低温度新纪录(图)
自然界的温度:310K 人的体温;273K水的冰点;217K干冰;184K地球表面出现过的最低气温;2.7K 宇宙空间的平均温度;1K 宇宙中已知的最低温度值,出现于布莫让星云(Boomerang Nebula)(上图);0.000000001K 一般水平的实验室可以达到的低温条件;0K无法超越的绝对零度
科学家们找到了一种绝妙的方法,并由此成功地获得了地球上最低的温度记录。制备这种极端低温环境是研究物质基本性质,以及量子力学原理下一些奇异特性的必备条件。
这种新方法需要用到原子构成的“光学晶格”,科学家们有选择性地将其中“最热”的原子剔除。英国《自然》杂志刊载了这项研究的相关论文,这一研究或许将可以被用来制造未来量子计算机的存储器。
近年来,科学界不断刷新低温新纪录,现在最低温的纪录竞争已经到了绝对零度以上十亿分之一度的数量级,即所谓的“纳度”(nanoKelvin)级别。绝对零度是自然界的最低温度极限,这一温度被认为不可超越,其数值为零下273.15摄氏度。
光学晶格是一种理想的系统,可以帮助科学家进一步逼近这一最低温度极限。其内部交叉光线构成强度峰值区和凹槽区,有点像是蛋娄结构,而原子则会倾向于留在凹槽区内,这里是能量最低的区域。当原子被加入到这些凹槽区中后,接下来再添加入其它后续的原子将变得愈发困难,这就是所谓的“障碍”效应。
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