幾十年來，研究人員一直在對原子和離子進行激光冷卻實驗，但迄今無人觀察到兩(liang) 者在極低溫度下的混合物。據物理學家組織網25日報道，荷蘭(lan) 科學家將鐿離子置於(yu) 預先冷卻至絕對零度附近的鋰原子雲(yun) 中，首次觀察到了原子、離子在極低溫度下的混合物，有望促進量子技術的發展。

       在最新研究中，阿姆斯特丹大學的雷內(nei) ·格裏特斯瑪博士及其同事首先使用激光冷卻技術冷卻單個(ge) 鐿離子，此外，他們(men) 還單獨製備出由約10000個(ge) 鋰原子組成的原子氣團，並將其冷卻至接近絕對零度。隨後，他們(men) 借助一組工具，讓離子與(yu) 原子雲(yun) 重疊，並監視離子能級，最終確定了離子與(yu) 原子雲(yun) 間碰撞產(chan) 生的能量。

       格裏特斯瑪表示：“冷原子和離子有望幫助我們(men) 進一步理解量子多體(ti) 現象，也可用於(yu) 原子鍾乃至量子計算機中，但迄今還沒有人在如此超冷的溫度下製造出原子和離子的混合物，我們(men) 最先實現了這一目標。”

       她解釋說：“我們(men) 的實驗麵臨(lin) 的主要挑戰是讓離子一直被限製在氣體(ti) 內(nei) ，為(wei) 此，我們(men) 施加了電場。但此前的研究表明，電場會(hui) 對原子—離子碰撞產(chan) 生負麵影響，使其發熱，我們(men) 通過使用重離子鐿和輕原子鋰減輕了熱效應。”

       觀測結果發表於(yu) 最新一期《自然·物理學》雜誌，揭示出一些可能對新量子技術研發產(chan) 生影響的效應。

       格裏特斯瑪說：“我們(men) 首次觀察到，在中性原子氣體(ti) 內(nei) 的離子被冷卻到量子效應變得重要的狀態，該係統可用於(yu) 在單粒子尺度研究量子化學，或在相互作用的原子和離子的量子多體(ti) 物理學領域找到用武之地，甚至可用於(yu) 量子計算機領域的研究。”

       該研究小組還發現了一些指向離子與(yu) 原子間碰撞內(nei) 發生的量子現象的證據，這些新發現可能會(hui) 對未來的研究產(chan) 生影響。