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科学家拍下单个原子的“社交图鉴”,开启量子现象可视化新纪元

人工智能学家  · 公众号  · AI  · 2025-05-11 16:56
    

主要观点总结

本文报道了麻省理工学院的物理学家们首次捕捉到单个原子在空间中自由相互作用的图像,并介绍了运用的成像技术和对不同类型的原子云进行可视化的研究。该技术名为原子分辨显微镜,能够实现自由空间中原子间的相互作用和成像。同时,报道还介绍了原子间相互作用和量子特性的相关内容,以及未来运用成像技术可视化更多奇特现象的计划。

关键观点总结

关键观点1: 麻省理工学院的物理学家们首次捕捉到单个原子在空间中自由相互作用的图像。

这项成果运用了名为原子分辨显微镜的技术,通过开启光晶格瞬间冻结原子的位置,再用第二束激光照射悬浮的原子,确定它们各自的位置,实现了原子间的相互作用和成像。

关键观点2: 物理学家们运用成像技术,直接观测到了被称为“玻色子”的原子和被称为“费米子”的原子在自由空间中的配对过程。

这是理解量子现象和实现超导性的关键机制,也是对量子霍尔物理等奇特现象进行可视化研究的基础。

关键观点3: 研究团队对未来运用成像技术可视化更多奇特现象的计划。

展望未来,该团队将运用成像技术,对更多奇特且尚未被充分理解的现象进行可视化研究,比如量子霍尔物理——相互作用的电子在磁场环境下展现出新奇相关行为的现象。


文章预览

(来源:MIT Technology Review) 来源:麻省理工科技评论APP 近日,麻省理工学院的物理学家们宣布 首次捕捉到单个原子在空间中自由相互作用的图像。 这些图像揭示了“自由活动”粒子之间的相关性,此前这些相关性仅存在于理论预测中,从未被直接观测到。 该研究成果以题为“Measuring Pair Correlations in Bose and Fermi Gases via Atom-Resolved Microscopy”发表于 Physical Review Letters 期刊,将助力科学家们在现实空间中可视化前所未有的量子现象。 这些图像是团队利用自主研发的技术拍摄而成。该技术先让原子云自由移动并相互作用,接着开启光晶格,短暂冻结原子的运动轨迹,随后运用经过微调的激光快速照射悬浮的原子,在原子自然消散前拍下其位置图像。 物理学家们运用这项技术 对不同类型的原子云进行可视化研究, 并取得多项成像领域的首次突破。研究 ………………………………

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