江苏龙网

  1. 主页 > 生活百科 > >

原子光谱项 原子能级( 二 )


此外 ， 研究小组将这6万个11开尔文的铯原子固定在一个特定的势阱中 。在这种势阱中 ， 势阱在Z方向的高度远高于铯原子的动能 ， 原子只能在垂直于Z轴的平面上运动 ， 这种势阱称为二维势阱 。而这个二维的底部形状 ， 论文第一作者张振东说:“我们的实验与之前的相比最大的创新是势阱的形状 。与简谐势阱相比 ， 平底势阱更容易让分子稳定存在 。”
在将60000个铯原子冷却到11开尔文并固定在二维平势阱中之后 ， 铯原子已经进入了玻色-爱因斯坦凝聚态 。接下来 ， 研究人员通过控制磁场的变化 ， 将铯原子变成铯分子 。
向分子转变当两个铯原子靠近时 ， 它们的总势能发生变化 。一般来说 ， 铯原子不会自发变成铯分子 ， 只是铯原子和铯分子的磁矩不同 ， 它们的势能曲线受磁场的影响也不同 。通过改变磁场 ， 铯原子和铯分子的势能曲线会趋近 ， 此时会发生Feshbach共振 。6万个铯原子中的任意两个都有机会配对转化为铯分子 ， 部分处于玻色-爱因斯坦凝聚态的铯原子在这一步转化为铯分子 。
分子势能曲线(蓝线)相对于原子势能曲线(黑线)上下移动 。当两者靠近时 ， 会发生Feshbach共振 ， 原子会变成分子 。
并不是所有的铯原子都能转化为铯分子 ， 研究人员需要将铯原子从铯分子中分离出来 。正是由于铯原子和铯分子的磁矩不同 ， 它们对磁场的响应也不同 。研究人员向上施加梯度磁场 ， 铯原子和铯分子可以分离 。磁矩的不同也代表了能级的细微差别 ， 对激光不同频率的响应也不同:特定的激光可以移动铯原子 ， 但不能移动铯分子 。结合磁场和激光 ， 铯分子和铯原子就这样被分离了 。因此 ， 这也意味着研究人员实现了铯分子的玻色-爱因斯坦凝聚 。
巨人的肩膀上“有时你很难预测你将在实验中看到什么 ， 但如果你用理论分析 ， 你会发现它是合理的 。”张振东说 。几十年来 ， 人们一直朝着分子玻色-爱因斯坦凝聚体的目标前进 。无论谁最终能实现这个目标 ， 都将站在巨人的肩膀上 。2003年 ， 一个团队已经发现了分子玻色-爱因斯坦凝聚体的迹象 ， 但无法使其稳定存在 。今天稳定的玻色-爱因斯坦凝聚体要实用得多 。
【原子光谱项 原子能级】郑锦教授从20世纪90年代开始 ， 当他还是研究生的时候 ， 就一直在努力实现这个目标 。他说 ， “几十年来 ， 人们一直在努力实现这个目标 ， 我们非常激动 。希望这能开辟多体量子化学的新领域 。有证据表明 ， 还有许多未知等待我们去发现 。”
分子玻色-爱因斯坦凝聚比原子玻色-爱因斯坦凝聚更难产生的原因之一是它的振转能级结构更丰富 。然而 ， 正是由于这种复杂的结构 ， 使得分子比原子的玻色-爱因斯坦凝聚体具有更广阔的应用前景 。对于量子工程来说 ， 分子玻色-爱因斯坦凝聚体就像一张白纸 ， 等待着人们在上面大展宏图 。郑锦教授说:“例如 ， 在量子化学、量子信息和精确测量中 ， 这种更复杂的结构可以使原子中原本不可能的应用成为可能 。”


推荐阅读


上一篇：泪沟的填充方式有哪些 填充泪沟

下一篇：花:牡丹:玫瑰 牡丹与玫瑰