化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項目成果>正文

“QUIONE”誕生——可對單個鍶原子成像的首臺量子氣體顯微鏡

2024年04月25日 09:51:16 來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：11197

在一項最新研究中，西班牙巴塞羅那科學(xué)技術(shù)學(xué)院（ICFO）科學(xué)家建造了全球首臺能對鍶量子氣體內(nèi)單個原子成像的顯微鏡，并以希臘神話中雪神的名字命名為“喀俄涅”（QUIONE）。

　　【化工儀器網(wǎng) 項目成果】量子氣體顯微鏡是一種利用超冷原子的技術(shù)，可以實現(xiàn)對單個原子的操作和成像。超冷原子是指被冷卻到接近絕對零度的原子，這時候原子的運動會變得很慢，而且會表現(xiàn)出一些奇妙的量子效應(yīng)，比如玻色-愛因斯坦凝聚和費米子超流。
 
　　量子物理學(xué)需要借助高精度傳感技術(shù)來深入研究材料的微觀特性。量子氣體顯微鏡能檢測單個原子，生成分辨率非常高的量子氣體圖像，是從原子水平理解量子系統(tǒng)的強大工具。
 
　　量子氣體顯微鏡的核心部分是一個高分辨率的顯微鏡物鏡，它可以收集原子發(fā)出的熒光信號，并將其放大成像到一個探測器上。這樣，我們就可以觀察到單個原子在光晶格中的位置和狀態(tài)，甚至可以對它們進行單點操作，比如激發(fā)、移動、交換等。量子氣體顯微鏡的出現(xiàn)，使得我們可以用超冷原子來模擬一些復(fù)雜的量子系統(tǒng)，比如量子多體系統(tǒng)、量子相變、量子計算等，這對于理解量子物理的本質(zhì)和發(fā)展量子技術(shù)都是非常有幫助的。
 
　　目前，量子氣體顯微鏡裝置主要依賴鋰和鉀等堿性原子，但與鍶等堿性原子相比，鋰和鉀的光譜性質(zhì)更簡單，這意味著鍶能提供更多信息。此外，鍶的獨特性質(zhì)也使其在量子計算和量子模擬領(lǐng)域備受關(guān)注。例如，鍶原子云可用作原子量子處理器，解決當(dāng)前經(jīng)典計算機無法處理的問題。
 
　　在一項最新研究中，西班牙巴塞羅那科學(xué)技術(shù)學(xué)院(ICFO)科學(xué)家建造了全球首臺能對鍶量子氣體內(nèi)單個原子成像的顯微鏡，并以希臘神話中雪神的名字命名為“喀俄涅”(QUIONE)。
 
　　研究團隊鑒于鍶量子模擬的巨大潛力，著手構(gòu)建量子氣體顯微鏡。為此，他們首先利用激光降低鍶氣體溫度。在短短幾毫秒內(nèi)，使其溫度降至幾乎絕對零度。在此條件下，原子行為受量子力學(xué)定律支配，表現(xiàn)出量子疊加和糾纏等新特征。隨后，他們利用特殊激光激活了光學(xué)晶格，使原子沿空間排列成網(wǎng)格。最后，研究人員用顯微鏡拍攝圖像，最終可逐個原子地觀察鍶量子氣體，“喀俄涅”構(gòu)建完成。
 
　　他們使用該顯微鏡確認(rèn)鍶氣體是一種超流體，即一種沒有黏性的量子物質(zhì)相。這臺量子氣體顯微鏡有望用于模擬更復(fù)雜材料，揭示新的物質(zhì)狀態(tài)，也可用于量子模擬，解釋當(dāng)前計算機無法回答的問題。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《物理學(xué)評論X輯·量子》上。
 
　　(資料來源：科技日報)
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 2275萬大單！一研究院采購分析儀器設(shè)備

    近日，山西省古建筑與彩塑壁畫保護研究院就“古建筑保護研究國家文物局重點科研基地聯(lián)合工作站設(shè)施設(shè)備更新”項目發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金...
    2025-10-31 09:30:58

  • 預(yù)算1491萬元 神農(nóng)種業(yè)實驗室采購細(xì)胞生物學(xué)科研設(shè)備

    神農(nóng)種業(yè)實驗室委托河南豫信招標(biāo)有限責(zé)任公司組織公開招標(biāo)，為細(xì)胞生物學(xué)平臺升級采購生物顯微鏡、超速離心機等儀器設(shè)備，預(yù)算總計1491...
    2025-10-31 09:22:41

  • 預(yù)算867萬元 浙江省文物考古研究所采購實驗設(shè)備

    浙江省文物考古研究所委托浙江省成套工程有限公司組織公開招標(biāo)，采購顯微紅外、金相顯微鏡、純水儀等實驗設(shè)備，預(yù)算867萬元。
    2025-10-30 14:03:08

  • 預(yù)算超800萬 浙江省文物考古研究所購置實驗室設(shè)備

    近日，浙江省文物考古研究所委托浙江省成套工程有限公司就“2025年浙江省考古與文物保護基地實驗設(shè)備購置”進行公開招標(biāo)，項目編號ZJ...
    2025-10-30 11:38:28

  • 預(yù)算145萬元 莊浪縣人民醫(yī)院采購顯微鏡

    莊浪縣人民醫(yī)院就“莊浪縣人民醫(yī)院《2025年甘肅省低收入家庭聽障兒童救治工程》設(shè)備采購項目”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算145萬元。
    2025-10-30 09:24:40

  • 高精度便攜式近紅外激光成像設(shè)備中標(biāo)結(jié)果公告

    項目名稱：高精度便攜式近紅外激光成像設(shè)備項目，項目編號：1069-254Z20253904，招標(biāo)范圍：高精度便攜式近紅外激光成像設(shè)...
    2025-10-29 15:41:28

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
紅外熱成像技術(shù)在油氣化工領(lǐng)域氣體檢漏應(yīng)用當(dāng)中的前沿進展
關(guān)閉