JILA的研究人员已经开发出了“开启”超低温分子的量子气体的工具，从而获得了对远距离分子相互作用的控制，从而实现了一些潜在的应用，比如为量子计算和模拟编码数据。

 

将分子气体推到最低能量状态的新方案被称为量子简并，杏耀招商同时抑制分解分子的化学反应，最终使探索所有分子相互作用的奇异量子态成为可能。

 

这项研究发表在12月10日出版的《自然》杂志上。JILA是美国国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校的联合研究所。

 

NIST/JILA研究员叶俊说:“分子总是以它们的长程相互作用而闻名，这可以带来奇异的量子物理学和量子信息科学的新控制。”“然而，直到现在，还没有人知道如何在大量气体中开启这些远距离的相互作用。”

 

“现在，这一切都改变了。我们的工作首次表明，我们可以打开电场来操纵分子间的相互作用，让它们进一步冷却，并开始探索所有分子相互耦合的集体物理。”

 

这项新工作是继叶在超低温量子气体方面的许多成就之后的。长期以来，研究人员一直试图用控制原子的方法来控制超冷分子。分子提供了额外的控制手段，包括极性——即相反的电荷——和许多不同的振动和旋转。

 

JILA的实验在绝对零度以上250纳米(大约零下273摄氏度或零下459华氏度)的温度下，创造了一种含有大约20000个被困的钾铷分子的致密气体。至关重要的是，这些分子是极性的，在铷原子上带正电荷，在钾原子上带负电荷。这些正电荷和负电荷之间的差异，被称为电偶极矩，使这些分子表现得像微小的罗盘磁铁，对某些力敏感，在这种情况下是电场。

 

当气体冷却到接近绝对零度时，分子不再像粒子那样运动，而是像重叠的波那样运动。这些分子之所以分开是因为它们是费米子，费米子是一类不能在同一时间处于同一量子状态和位置的粒子，因此它们会相互排斥。但它们可以通过重叠的波、电偶极矩和其他特征进行远距离的相互作用。

 

在过去，JILA的研究人员通过磁场和激光操纵一种包含两种原子的气体，创造了分子的量子气体。这一次，研究人员首先将混合的气体原子装入由激光形成的薄煎饼状阱(称为光学晶格)的垂直堆栈中，紧束缚原子沿垂直方向。然后，研究人员利用磁场和激光将原子对结合在一起形成分子。剩下的原子被加热，并通过调谐激光来激发每种原子特有的运动。

 

然后，将分子云放置在由两块玻璃板和四根钨棒组成的新的六电极组装中心，研究人员生成了一个可调谐电场。

 

电场引发了分子之间的排斥性相互作用，稳定了气体，杏耀招代理减少了非弹性(“坏”)碰撞，在这种碰撞中，分子发生化学反应并逃离陷阱。这项技术在抑制化学反应的同时，将弹性(“好的”)相互作用的速率提高了一百倍。

 

这种环境允许气体蒸发冷却到低于量子简并度开始的温度。冷却过程将最热的分子从晶格陷阱中移除，并允许剩余的分子通过弹性碰撞调整到较低的温度。在数百毫秒的时间里，缓慢地打开水平电场，降低了一个方向上的捕集强度，足够让热分子逃逸，剩余的分子冷却下来。在这个过程的最后，分子回到了它们最稳定的状态， 杏耀平台注册优惠 ，但是现在处于密度更大的气体中。

 

新的JILA方法可以应用于从其他类型的极性分子中生成超低温气体。

 

超冷分子气体可能有许多实际用途，包括利用极性分子作为量子比特进行量子计算的新方法;对量子现象的模拟和改进的理解，如巨大磁阻(用于改进数据存储和处理)和超导(用于完美有效的电力传输);以及用于精密测量的新工具，如分子时钟或分子系统，这些工具能够搜索新的物理理论。