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这是一个实验室的梦想成真，也是超冷研究界数十年来上海交大演讲的美女教授是谁的梦想成真。 美国哥伦比亚大学物理学家塞巴斯蒂安・威尔的实验室6月宣布，他们在荷兰拉德堡德大学理论学家蒂斯・卡曼的支持下，成功地由分子创造出一种独特的物质量子态，即玻色-爱因斯坦凝聚态（BEC）。 此前，BEC已经是公认的“物质第五态”。但这个BEC格外让物理学界震惊，因为它不再是原子的，而是由分子制成，冷却至仅5纳开尔文，稳定时间长达两秒。《自然》杂志在最新一篇报道中称，与水分子一样，这些分子也是极性的，这意味着它们既带正电荷，又带负电荷。这种电荷的不平衡分布促进了长距离相互作用，能产生不可思议的物理现象。 “从理解真正的基础物理学，到推进强大的量子模拟，分子BEC开辟了全新的研究领域。”威尔说，“这是一项令人兴奋的成就，但它只是一个开始。” 超冷分子，百年之计 对BEC的科学研究可追溯到一个世纪前，当时物理学家萨蒂延德拉・纳特・玻色和阿尔伯特・爱因斯坦提出了这一理论。在1924年和1925年发表的一系列论文中，他们预测，一组冷却到接近静止状态的粒子，会合并成一个更大的超实体，具有由量子力学定律决定的共同属性和行为，这会是探索量子力学的绝佳平台。 第一个原子BEC是在1995年创建的。这一成就于2001年获得了诺贝尔物理学奖，当时威尔刚刚开始在德国美因茨大学学习物理学。这些原子BEC扩展了人们对物质波动性和超流体等概念的理解，并推动了量子气体显微镜和量子模拟器等技术的发展。 但从宏观上看，原子相对简单。它们是圆形物体，通常不具有极性可能产生的相互作用。自从第一个原子BEC被实现以来，科学家一直想用分子制造更复杂的版本。但即使是由两个不同元素的原子结合在一起制成的简单双原子分子，也很难冷却到形成BEC所需的温度。 突破发生在2008年，当时物理学家成功地将钾铷分子气体冷却至约350纳开尔文。但要跨越BEC门槛，需要更低的温度。 直到2023年，威尔实验室利用激光冷却和磁操纵相结合的方法，制造出分子钠铯的第一种超冷气体，而为了进一步降低温度，他们引入了微波。 想要更冷，就用微波 微波是一种电磁辐射。20世纪30年代，物理学家伊西多・艾萨克・拉比在微波研究方面作出了开创性工作，他在1944年获得了诺贝尔物理学奖。但拉比不仅是微波研究的先驱，也是最早控制分子量子态的人之一。 对于大多数人来说，只熟悉微波在加热食物中所起的作用。事实上，微波还能促进冷却：单个分子倾向于相互碰撞，从而形成更大的复合物，然后从样品中“消失”。而微波可在每个分子周围形成小屏障，防止它们发生碰撞。 这正是威尔团队的荷兰合作者卡曼提出的想法。在分子免受有损碰撞影响的情况下，只有最热的分子会优先从样品中去除，留下来的分子会更冷，样品的整体温度会下降。 2023年秋，威尔团队在《自然・物理学》上发表研究引入了微波屏蔽方法，几乎创造了分子BEC。但还需要进行另一个实验，也就是添加第二个微波场，让冷却变得更加高效。最终，“钠铯分子”跨越了BEC门槛。 量子物理，前景可期 超冷科学的先驱者之一、美国科罗拉多大学教授叶军认为，这一成果非常出色，也“将对许多科学领域产生重要影响，包括量子化学研究和强关联量子材料的探索”。他评论称，“威尔的实验以精确控制分子相互作用为特色，引导系统朝着预期结果发展，这是量子控制技术的一项了不起的成就。” 目前，有几十种理论预测可用分子BEC进行实验测试。此前大多数超冷实验在一秒钟内就能完成，有些短至几毫秒，但威尔实验室的分子BEC持续时间长达两秒。这种稳定性将真正促进研究量子物理学中的未解问题。 譬如，制造人造晶体，即将BEC困在激光制成的光学晶格中。这将使科学家实现强大的量子模拟，这也是凝聚态物理学的一个重点领域。量子模拟器通常由原子制成，但原子只有短程相互作用，这限制了它们模拟更复杂材料的能力，分子BEC将改写这一切。 又譬如，在二维系统中使用BEC。“当从三维变成二维时，新物理学就会出现”，二维材料已是当今一个主要研究领域，拥有由分子BEC组成的相关模型系统，可帮助科学家在实验室探索超导性、超流体性等量子现象。 威尔和他的团队相信，一个充满可能性的物理全新世界正在展现。koa12jJid0DL9adK+CJ1DK2K393LKASDad
编辑:孙念祖
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全会的主要任务包括审议《中共重庆市委关于深入贯彻落实习近平总书记重要指示精神奋力实现“三攻坚一盘活”改革突破的意见》，全面部署重庆市深化机构改革任务，<strong>深入推进国有企业、园区开发区、政企分离改革攻坚，全力推动国有资产盘活。</strong>
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刘石泉，男，汉族，1963年1月出生，湖北大冶人。1985年9月加入中国共产党。华中理工大学固体力学专业毕业，研究生学历，硕士学位，研究员。