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原子能造出强相互作用的量子触点 为制造量子电路设备开辟新途径
作者:日照科普网  点击次数:1071  发布时间:2016-03-03 16:57:56

   [导读] 瑞士日内瓦大学和苏黎世联邦理工学院科学家合作,用量子冷却压缩的方法,将两种物质通过奇特的量子力学性质连接在一起。

   冷却原子能造出强相互作用的量子触点

   为制造量子电路设备开辟新途径

显示两团冷原子云之间量子触点的艺术示意图

  科技日报北京12月20日电 (记者常丽君)瑞士日内瓦大学和苏黎世联邦理工学院科学家合作,用量子冷却压缩的方法,将两种物质通过奇特的量子力学性质连接在一起。这一成果为深入理解量子物理学,制造出未来量子电路设备开辟了新途径。

  据每日科学网近日报道,苏黎世联邦理工学院的实验团队由蒂尔曼·埃斯林格和吉恩·布兰图特带领。他们先用激光束捕获原子,隔离所有外界干扰。激光束将原子制冷到极低温度,产生了洁净的、具有量子力学性质的冷原子超导体。随后研究人员将两个冷原子云超导体通过一个量子触点,以约瑟夫森结的形式连接起来,使其在强相互作用下结合在一起,并在超导体之间实现了超冷原子的高效传输。

  负责研究理论部分的日内瓦大学科学学院教授谢瑞·伽玛奇解释说,一般情况下粒子间的相互作用很弱,而在冷原子超导体内,粒子间相互作用非常强。通过冷却带来的强相互作用效应,就像水结成了冰:基本系统还和原来一样,但冷却后效果却截然不同。伽玛奇说:“通过这种新的量子连接方式,我们能揭示这些超导量子系统中的新效应。这是一项基础性突破,让超冷原子利用量子物理原理产生新的特性。”

  研究人员指出,要想在量子材料之间生成洁净的结点非常困难。现在他们已能生成强相互作用的量子触点,将量子材料连接在一起,最终能造出用于日常生活的新材料。这一成果是理解超冷原子传输的关键一步,有助于进一步研究超导及其他量子互连材料,用在计算机、电子设备、晶体管中形成电子线路,为更高效的信息处理开辟新途径。

  相关论文发表在最近的《科学》杂志上。(文章来源:中国科技网-科技日报2015年12月21日)


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