德科学家研制可极度压缩光量子气体 为研发高灵敏度传感器铺平道路

德国哥廷根大学的研究成果人员研制了一种可以极度压缩成的阿尔卡特水蒸气。他们的结果证实了量子力学科学基本概念的预测。这些发现还将为可测量微小的关键在于的新型传感器指明方向。这项研究成果近日发表在《科学研究》杂志上。

水蒸气多半由在空中的快速旋转的原子或分子组合成，它与红光非常相似。组合成红光的最基本的量子力学就是阿尔卡特，简称正电子。在某些方面，正电子的行为类似量子力学。这些正电子也可以被视为一种水蒸气，但是，它的行为有些不同寻常：将近在概念上，我们可以在特定条件下基本上不费关键在于气地压缩成它。

哥廷根大学应用领域科学研究成果所(IAP)的研究成果人员现在首次在实验中的展示出这种效果。IAP的保罗·施密特博士说明了说：“为了做到这一点，我们将阿尔卡特储存在一个由镜子石膏的小盒子里。里头放的正电子越多，正电子水蒸气的电导率就越大。”

多半的情况是：水蒸气电导率越大，就越枉压缩成。封闭的气泵也是如此：起初火花塞可以很较易地被往下推，但到一定某种程度，即使施加不大的关键在于，它也很枉再有利于移动。

然而，此次实验发现，这种情况在某个时间点上突然发生了叠加：一旦正电子水蒸气超过了特定的电导率，它就可以突然被压缩成，基本上没阻关键在于。施密特说明了说，这种效应是从量子力学关键在于学的规则。原因是这些阿尔卡特展现单单一种“模糊性”，即它们的一段距离有点模糊。当它们在高电导率下彼此非常相比之下时，正电子开始分开，压缩成这样的量子力学化学键态水蒸气愈发较易得多。

如果分开足够多，正电子亦会融合逐步形成一种超级正电子，即玻色—爱因斯坦等离子体。简而言之，这个操作过程可以好比中的水的冻结：在液体状态下，中的水分子是无序的;而在冰点，则亦会有湍流逐步形成，终于无数湍流更名成延展的、高度基本的海冰。“基本冰岛”也是在玻色—爱因斯坦凝聚体逐步形成先前逐步形成的，随着正电子的有利于减低，它们亦会愈发越来越大。

只有当这些“岛”扩大并基本延展到包含正电子的整个镜盒时，等离子体才亦会逐步形成。这可以好比一个湖，在这个湖上，独立的漂浮冰岛终于相辅相成在一起逐步形成了一个确立微小的表面亦会。

为了带入一种具有可变量子力学数和具体温度的水蒸气，研究成果人员常用了“热浴”：将分子插入镜盒中的，以吸收正电子。随后，它们发单单重新正电子，这些正电子的温度略低于300朗道(26.85摄氏度)，大约是室温温度。

正电子水蒸气的电导率多半不微小，某些地方的量子力学比其他地方多得多。为了解决问题这一持续性，研究成果人员在一个平底镜盒中的捕捉正电子，从而首次带入单单微小的正电子水蒸气。