科学:Atom激光器提供终极控制


作者:Jeff Hecht有史以来第一次,物理学家已经建立了一种发射相干物质束的装置,这种装置与普通激光发出的光相似在本周发布的两份报告中,美国研究人员描述了他们是如何通过戏弄Bose-Einstein凝聚物(一团全部处于同一量子态的原子)来产生原子束的 “原子激光器”应该为物理学家提供前所未有的操纵物质进行研究的能力,并最终创造原子级电路和机器普通物质和光由具有不同量子数的组分组成,使得难以研究它们的不同性质或完全控制它们发射具有相同量子态的光子的激光器的发明很大程度上解决了光的问题但是直到1995年,当研究人员哄骗几千个原子来产生玻色 - 爱因斯坦凝聚物时,构建等效原子激光似乎是一个遥远的梦想(New Scientist,Science,1995年7月22日,第16页)即便如此,原材料被锁定在一个不可分割的原子团中,使其无法操纵现在麻省理工学院的沃尔夫冈·凯特勒(Wolfgang Ketterle)领导的这个小组已经解决了这个问题,他们生产了一个含有数百万个原子的大型玻色 - 爱因斯坦凝聚物为了提取一些原本相同的原子,他们将无线电脉冲瞄准凝聚物,以翻转一些原子的自旋状态 Ketterle说,受影响的原子然后从磁阱中掉落成团块,其中包含剩余的冷凝物,就像从水龙头滴下的水一样(Physical Review Letters,vol 78,p 582)接下来,该团队测试了落下的液滴是否处于相同的量子状态利用光,当这种相同或“相干”的波重叠时,它们会干涉产生交替的明暗条纹图案所以研究人员在跌落时跟踪了滴,并看到当它们的自然扩散让它们重叠时发生了什么经过20个小时的艰苦工作,他们看到了他们正在寻找的干涉模式(Science,vol 275,p 637)麻省理工学院的团队之一迈克安德鲁斯说:“制造计算机芯片需要更多的凝结水” “但是我们已经实现了自然允许的最大控制[物质]”目前,
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