将“大型”固态纳米粒子冷却至其量子基态学术资讯

内容来源：優睿科

在探究经典与量子世界间分际的一项研究中，研究人员将一颗微小的固体物密度的玻璃纳米粒子激光冷却至量子态。他们进行冷却和操作的粒子本身虽然相当小，但却比最常用于研究量子运动的原子级物体要大数百万倍，而且要复杂得多。

研究人员的新方法或能进行用其它方式无法实现的涉及大质量物体的量子操作，并为更广泛地研究宏观量子物理学提供一个有希望的新平台。物质的量子级行为颇为奇怪；我们用来理解较大物体物理特性的物理学不再有用。

我们对量子世界所了解的大部分是在微小物体中的最小物体（例如：单个原子、分子和离子）中观察到的。对较大、复杂粒子的量子控制将能为测试基础物理学及探究经典力学与量子力学世界间的界限和边界提供前所未有的机会。

然而，在“宏观”固态颗粒中实现这种极端量子态是一个重大挑战。用激光来光学悬浮、陷捕和冷却原子令单个原子和量子气体的量子特性的隔离和研究成为可能。Uroš Delić和同事使用类似的技术捕获并悬浮了一个含有1亿个原子的150纳米的固态玻璃球。从室温开始，Delić等人用激光将该纳米粒子冷却（温度约为-273摄氏度）至其运动的量子基态。据作者披露，他们用光学法悬浮和控制粒子的能力令一系列的宏观量子实验变得容易。

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原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases_ml/2020-01/aaft-5_1012820.php

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