原子的英文名（Atom）是從希臘語?τομο?（atoms，“不可切分的”）轉化而來，其定義為化學變化中不可分割的最小單元。通常一個原子的直徑在0.05納米和0.5納米之間。對于這樣一種比頭發(fā)絲直徑還小幾千幾萬倍的物體，甚至連世界上最精密的光學顯微鏡都無法直接觀測，我們可以把它抓住，任意地操縱它嗎？ QdKxuG  
　　連量子力學的奠基人之一，偉大的物理學家薛定諤都對此表示極大的懷疑：“我們從來沒有用一個電子、原子或者其他分子做過實驗。在構想的實驗中，我們的假設總是導致可笑的后果……”。 d"nz/$  
　　但伴隨著科技的發(fā)展和進步，在六十年前不可想象的實驗，現在不僅在實驗上實現了單個電子、單個離子、單個原子等的囚禁和操控，而且其相關的實驗技術已經在世界各地實驗室得廣泛應用。 "(}xIsy  
　　其中2012年諾貝爾物理學獎還授予塞爾日?阿羅什和大衛(wèi)?維因蘭德，以表彰他們分別獨立發(fā)明并拓展了在保持單個粒子量子力學特性的前提下，測量和操縱它們的方法。 ZdE
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　　那么在這些單粒子中，單個原子到底是如何被捕獲？又如何讓這些單原子按照我們的意愿去行動呢？ e~r%8.Wm  
　　捕獲單原子的兩種方式 ce{GpmW  
　　一是采用掃描隧道顯微鏡（STM）或原子力顯微鏡等在固體表面捕獲并操縱單個原子。 ,P^pDrc  
　　典型的工作是由IBM的科學家在二十世紀九十年代完成的，他們采用STM移動吸附在金屬表面的原子來排列成各種形狀，尤其是用48個鐵原子在銅表面形成半徑為7.13納米的量子空心圍欄，并觀察到囚禁表面態(tài)電子形成的駐波。 UA[2R1}d  
　　這種方案主要用于研究表面電子與原子的相互作用、無缺陷表面電子波衰減、電子與聲子激子相互作用等。 #Zpp*S55  
　　另一種方法則是采用激光冷卻并捕獲氣相中的單個原子。 2}u hPW+  
　　典型的工作是在超高真空中采用磁光阱將原子冷卻到接近絕對零度（其典型溫度在絕對零度之上的萬分之一度）并囚禁，然后采用一個非常小的光阱，從中“挑”出一個原子。 &\]