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女物理学家用量子技术远程制造出第五种物质状态

2020-05-26
来源:21ic中国电子网

据国外媒体报道,在新冠病毒疫情隔离期间,英国一位物理学家在自家客厅利用量子技术远程控制实验室设备,制造出了第五种物质状态。

Amruta Gadge博士是英国苏塞克斯大学数学与物理科学学院的物理学家,她制造的是名为“玻色-爱因斯坦凝聚”(Bose-Einstein Condensate,简称BEC)的物质状态。这是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态。在这种状态下,极低温的原子聚集在一起,表现得如同一个单一的实体。


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在疫情隔离期间,Gadge博士只能在离实验室约三公里外的自家起居室里工作,但她还是用电脑控制激光和无线电波,创造出了玻色-爱因斯坦凝聚。剑桥大学量子系的研究人员认为,这是第一次有人通过远程操作,在之前从未制造过玻色-爱因斯坦凝聚的实验室里制造出了这种物质状态。

这一成就或许能为使用计算机远程操作量子技术提供启发,比如在太空或水下等难以接近的环境中。利用量子物理中鬼魅般的超距效应,量子技术可以极大地加快信息处理的速度,从而开发出地球上最强大的计算机。

“我们都非常兴奋,因为我们可以在隔离期间,以及未来任何可能的隔离情况下,采用远程方式继续进行实验,”苏塞克斯大学实验物理学教授彼得·克鲁格(Peter Kruger)说,“增强远程实验室控制的能力,对于研究在太空、地下、潜艇以及极端天气下难以接近的环境中操作量子技术而言,有着重大意义。”

玻色-爱因斯坦凝聚是继固态、液态、气态和等离子态(当气体中的原子电离时产生的)之后的第五种物质状态。20世纪20年代中期,阿尔伯特·爱因斯坦和印度物理学家萨特延德拉·纳特·玻色(Satyendra Nath Bose)预言,量子力学可以迫使大量粒子表现出单个粒子的行为,这开启了对所谓“第五物质”的研究。


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