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策策“神秘超固体问世,超导磁体和量子技术再获新突破!超导磁流体推进技术”探索发现话题

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发表于 2017-6-26 22:09:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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量子世界,图片来源网络
本周,科学杂志《自然》刊登了美国麻省理工(MIT)物理学院科学团队的一项新成果。文中称他们已经创造了一种新物质形式的“超固体”材料,这种新形式物质具有固体与没有粘度的超流体性质。此前,物理学界曾预测了超级固体存在的可能性,但是这种具有历史突破性的新物质还从未创造过。因此,意味着在超导磁体和量子传输技术领域再获新突破。

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永恒旋转的超流体咖啡,图片来源网络
什么是没有粘度的超流体?
超流体犹如两杯咖啡,用勺子搅拌下,它会持续永恒的旋转!
科学家是如何创造的?
麻省理工(MIT)科学家团队使用激光和蒸发冷却的组合方法将钠冷却到纳米级的温度;钠的原子称为玻色子,偶数的核子和电子。当钠冷却至接近绝对零度时,玻色子形成稀释气体的超流体状态,称为“玻色—爱因斯坦”(Bose-Einstein)冷凝物或“玻色爱因斯坦凝聚”(BEC)。
为了创造超固体状态,团队使用激光束操纵BEC的原子运动,引入“自旋轨道耦合”(Spin-orbit coupling)。在它们超高真空室中,团队使用一组初始激光器将一半的冷凝物原子转换成不同的量子态或旋转的基础上,产生两种Bose-Einstein冷凝物的混合物。致使额外的激光束在两个冷凝物之间转移原子,这个过程称为:“自旋转移”。

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实验用的激光器装置,图片来源网络
展望未来
麻省理工(MIT)团队计划对超级固体和自旋轨道进行进一步的实验,深入理解这些新物质的性质特性。作为该项目早期科研者之一的凯特勒解释说:用这些冷原子,我们需要弄清楚其所拥有的性质是什么。现在我们通过实验,已经证明曾经预测的超级固体理论是正确的,但我们希望激发进一步的研究,将会有未预料到的结果。
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