物理學(xué)家觀察到光粒子的玻色·愛(ài)因斯坦凝結(jié)物新階段
玻色-愛(ài)因斯坦凝結(jié)物是一種極端的物理狀態(tài)，通常只在極低的溫度下出現(xiàn)。有什么特別之處呢？這個(gè)系統(tǒng)中的粒子不再是可區(qū)分的 而且主要處于相同的量子力學(xué)狀態(tài)，換句話說(shuō)，它們的行為就像一個(gè)巨大的 "超粒子"。因此，這種狀態(tài)可以用一個(gè)單波函數(shù)來(lái)描述。 b+7!$
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2010年，馬丁·魏茨領(lǐng)導(dǎo)的研究人員首次成功地從光粒子（光子）中創(chuàng)造出一種玻色·愛(ài)因斯坦凝聚物。他們的特殊系統(tǒng)至今仍在使用。物理學(xué)家將光粒子困在一個(gè)由兩面弧形鏡子組成的共振器中，這兩面鏡子的間距剛好超過(guò)一微米，可以反射快速往復(fù)的光束。空間中充滿了液態(tài)染料溶液，其作用是冷卻光子。這是通過(guò)染料分子 "吞噬 "光子，然后再次吐出，使光粒子達(dá)到染料溶液的溫度--相當(dāng)于室溫，該系統(tǒng)首先使冷卻光粒子成為可能，因?yàn)楣饬Ｗ拥淖匀惶匦允抢鋮s后會(huì)溶解。 L Vt{ `
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充滿染料溶液的光學(xué)微共振器，右邊是一個(gè)顯微鏡物鏡，用于觀察和分析共振器發(fā)出的光 >. .C^8 "
相變就是物理學(xué)家所說(shuō)的冰凍過(guò)程中水和冰之間的過(guò)渡。但是，在被困的光粒子系統(tǒng)中，特殊的相變是如何發(fā)生的呢？科學(xué)家們是這樣解釋的。半透明的鏡面導(dǎo)致光子的流失和替換形成了一種非平衡狀態(tài)，導(dǎo)致系統(tǒng)沒(méi)有一個(gè)確定的溫度而進(jìn)入振蕩狀態(tài)，這就造成了這個(gè)振蕩相和阻尼相之間的過(guò)渡。受阻尼意味著振動(dòng)的幅度減小。 2?J[D7
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"我們觀察到的過(guò)阻尼相位對(duì)應(yīng)于光場(chǎng)的一種新?tīng)顟B(tài)，"主要作者Fahri Emre Öztürk說(shuō)，他是波恩大學(xué)應(yīng)用物理研究所的博士生。其特殊性在于，激光的效應(yīng)與玻色·愛(ài)因斯坦凝聚物的效應(yīng)通常不存在相變，兩種狀態(tài)之間也沒(méi)有明確的邊界。這意味著物理學(xué)家可以不斷地在效應(yīng)之間來(lái)回移動(dòng)。 )4u6 {-|A
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與波恩大學(xué)應(yīng)用物理研究所測(cè)量臺(tái)上的光學(xué)裝置 i xJ% w nz
"然而，在我們的實(shí)驗(yàn)中，光學(xué)玻色·愛(ài)因斯坦凝結(jié)物的過(guò)濕狀態(tài)與振蕩狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)激光器都有一個(gè)相位轉(zhuǎn)換，"研究負(fù)責(zé)人馬丁·魏茨教授博士說(shuō)。"這表明，存在玻色·愛(ài)因斯坦凝聚物，它實(shí)際上是一個(gè)不同于標(biāo)準(zhǔn)激光的狀態(tài)。"換句話說(shuō)，我們正在處理光學(xué)玻色·愛(ài)因斯坦凝聚物的兩個(gè)不同階段，"他強(qiáng)調(diào)。 {\u=m>2U|
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研究人員計(jì)劃將他們的發(fā)現(xiàn)作為進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)，以尋找多重耦合光凝聚物中的新的光場(chǎng)狀態(tài)，這也可能出現(xiàn)在系統(tǒng)中。"如果在耦合光凝結(jié)物中出現(xiàn)合適的量子力學(xué)糾纏狀態(tài)，這對(duì)于在多個(gè)參與者之間傳輸量子加密信息可能是有趣的。"Fahri Emre Öztürk說(shuō)。
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