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量子力学

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冷凝物产生约瑟夫森阵列

02 Aug 2001

Bose凝析油研究的发现率继续快速增长,每月都有新的突破。在最新进展中,意大利物理学家在凝析油中创建了一系列约瑟夫森结(F S Cataliotti 等。 2001 科学 293 843)。这一成就可能对从事光纤和生物分子等各个领域的研究人员产生影响。

当原子的德布罗意波长变得与它们的平均间隔相当时,原子气体中就会发生玻色凝聚。然后,气体中的所有原子都坍塌成相同的量子基态,这使冷凝物具有许多异常特性。气体必须冷却到开尔文的绝对零点以上零点之内,才能发生冷凝。

位于佛罗伦萨,佛罗伦萨大学和帕多瓦大学,以及里雅斯特的SISSA研究所的欧洲非线性光谱实验室(LENS)和意大利国立意大利研究所的Massimo Inguscio及其同事生产了-的冷凝液。 87使用磁阱和激光驻波。驻波实际上将陷阱分为一系列盘状孔,每个孔相距约400纳米。大约有200个阱,每个阱包含1000个左右的原子,并且可以通过调整激光强度来更改阱之间的能垒高度。量子理论允许原子隧穿势垒。

在标准的约瑟夫森结中,两个超导体或两个超流体被势垒隔开。但是,两侧之间的相位差会导致约瑟夫森电流流过势垒。 Inguscio和他的同事们在他们的装置中观察到了相似的原子流,他们已经确认系统的行为由非线性Schrodinger方程描述。

已经用约瑟夫森结的二维和三维阵列进行了大量实验。但是,在这些系统中很难创建一维数组。因此,Bose冷凝物提供了观察这些系统中预计存在的大量新效应的机会。有望在量子相变,非线性动力学,光纤,生物分子和其他研究领域中产生新的影响。

版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者