官网一氟化锶的磁光阱
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一氟化锶的磁光阱

一个光腔,用于控制用于磁光阱的某些激光器的波长

(照片由迈克尔·赫尔芬贝因)

耶鲁大学的物理学家使用磁光阱将一氟化锶分子冷却到比绝对零值高2.5千分之一的温度,这是通过直接冷却分子而达到的最低温度

这是官方的

耶鲁大学的物理学家已经冷却了世界上最酷的分子

问题中的微小钛是一氟化锶碎片,通过称为磁光阱(mot)的激光冷却和隔离过程,其降到绝对零值之上的2.5千度

它们是有史以来通过直接冷却获得的最冷的分子,它们代表了一个物理上的里程碑,可能会推动从量子化学到粒子物理最基本理论的测试等领域的新研究

耶鲁大学物理学教授兼首席研究员戴夫·德米勒说,我们可以开始研究几乎在绝对零附近发生的化学反应

我们有机会了解基本的化学机理

这项研究发表在本周的《自然》杂志上

在过去的一代中,磁光俘获在原子物理学家中已经很普遍了,但仅限于单原子级

该技术使用激光同时冷却颗粒并将其固定在适当的位置

想象一下,有一个浅碗里有一点糖蜜,demille解释说

如果您将一些球滚进碗中,它们会变慢并堆积在底部

对于我们的实验,分子就像球,带有糖蜜的碗是通过激光束和磁场产生的

到目前为止,分子的复杂振动和旋转被证明对于这种捕获来说太困难了

耶鲁团队的独特方法是从1990年代一个相对晦涩的研究论文中汲新宝6奇迹取灵感的,该论文描述了在不满足常规冷却和捕集条件的情况下,mot型结果

demille和他的同事们在地下室里建立了自己的仪器

它是电线,计算机,电气组件,台式镜子和低温制冷装置的复杂,多层次的缠结

该过程使用了十二个激光器,每个激光器的波长控制到小数点后九位

demille说,如果您想在词典中放入高科技图片,则可能是这样

它井然有序,但有些混乱

它是这样工作的:单氟化锶(srf)脉冲从低温室射出形成分子束,通过用激光推动分子束会减慢其速度

demille解释说,这就像试图用乒乓球放慢保龄球一样

您必须快速执行并执行很多次

减速的分子进入特殊形状的磁场,在该磁场中,相反的激光束沿三个垂直轴穿过磁场的中心

这就是分子被困住的地方

demille说,量子力学使我们既可以冷却事物,又可以施加力使分子悬浮在几乎完美的真空中

耶鲁大学的团队选择srf是因为其结构简单,实际上只有一个电子围绕整个分子运行

demille说,我们认为最好将这种技术与简单的双原子分子一起应用

官网 这一发现为从精密测量和量子模拟到超冷化学以及粒子物理学标准模型测试的所有领域的进一步实验打开了大门

该论文的主要作者是约翰·巴里(john barry),他是耶鲁大学的前研究生,现在是哈佛-史密森尼大学天体物理学中心的研究员

该论文的其他作者是耶鲁大学的博士后研究员丹尼·麦卡伦(danny mccarron)和研究生埃里克·诺尔加德(eric norrgard)和马特·斯坦尼克(matt steinecker)

出版物:jf barry等人,《双原子分子的磁光捕获》,自然512,286289(2014年8月21日);doi:10.1038 / nature13634

官网综合报道

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