女物理學家用量子技術(shù)遠程制造出第五種物質(zhì)狀態(tài)

據(jù)國外媒體報道，在新冠病毒疫情隔離期間，英國一位物理學家在自家客廳利用量子技術(shù)遠程控制實驗室設(shè)備，制造出了第五種物質(zhì)狀態(tài)。

Amruta Gadge博士是英國蘇塞克斯大學數(shù)學與物理科學學院的物理學家，她制造的是名為“玻色-愛因斯坦凝聚”(Bose-Einstein Condensate，簡稱BEC)的物質(zhì)狀態(tài)。這是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現(xiàn)出的一種氣態(tài)的、超流性的物質(zhì)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，極低溫的原子聚集在一起，表現(xiàn)得如同一個單一的實體。

在疫情隔離期間，Gadge博士只能在離實驗室約三公里外的自家起居室里工作，但她還是用電腦控制激光和無線電波，創(chuàng)造出了玻色-愛因斯坦凝聚。劍橋大學量子系的研究人員認為，這是第一次有人通過遠程操作，在之前從未制造過玻色-愛因斯坦凝聚的實驗室里制造出了這種物質(zhì)狀態(tài)。

這一成就或許能為使用計算機遠程操作量子技術(shù)提供啟發(fā)，比如在太空或水下等難以接近的環(huán)境中。利用量子物理中鬼魅般的超距效應，量子技術(shù)可以極大地加快信息處理的速度，從而開發(fā)出地球上最強大的計算機。

“我們都非常興奮，因為我們可以在隔離期間，以及未來任何可能的隔離情況下，采用遠程方式繼續(xù)進行實驗，”蘇塞克斯大學實驗物理學教授彼得·克魯格(Peter Kruger)說，“增強遠程實驗室控制的能力，對于研究在太空、地下、潛艇以及極端天氣下難以接近的環(huán)境中操作量子技術(shù)而言，有著重大意義。”

玻色-愛因斯坦凝聚是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和等離子態(tài)(當氣體中的原子電離時產(chǎn)生的)之后的第五種物質(zhì)狀態(tài)。20世紀20年代中期，阿爾伯特·愛因斯坦和印度物理學家薩特延德拉·納特·玻色(Satyendra Nath Bose)預言，量子力學可以迫使大量粒子表現(xiàn)出單個粒子的行為，這開啟了對所謂“第五物質(zhì)”的研究。