女物理學(xué)家用量子技術(shù)遠(yuǎn)程制造出第五種物質(zhì)狀態(tài)

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在新冠病毒疫情隔離期間，英國(guó)一位物理學(xué)家在自家客廳利用量子技術(shù)遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，制造出了第五種物質(zhì)狀態(tài)。

Amruta Gadge博士是英國(guó)蘇塞克斯大學(xué)數(shù)學(xué)與物理科學(xué)學(xué)院的物理學(xué)家，她制造的是名為“玻色-愛(ài)因斯坦凝聚”(Bose-Einstein Condensate，簡(jiǎn)稱BEC)的物質(zhì)狀態(tài)。這是玻色子原子在冷卻到接近絕對(duì)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(gè)單一的實(shí)體。

在疫情隔離期間，Gadge博士只能在離實(shí)驗(yàn)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(wú)線電波，創(chuàng)造出了玻色-愛(ài)因斯坦凝聚。劍橋大學(xué)量子系的研究人員認(rèn)為，這是第一次有人通過(guò)遠(yuǎn)程操作，在之前從未制造過(guò)玻色-愛(ài)因斯坦凝聚的實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)遠(yuǎn)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(yīng)，量子技術(shù)可以極大地加快信息處理的速度，從而開(kāi)發(fā)出地球上最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。

“我們都非常興奮，因?yàn)槲覀兛梢栽诟綦x期間，以及未來(lái)任何可能的隔離情況下，采用遠(yuǎn)程方式繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，”蘇塞克斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授彼得·克魯格(Peter Kruger)說(shuō)，“增強(qiáng)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室控制的能力，對(duì)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(ài)因斯坦凝聚是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和等離子態(tài)(當(dāng)氣體中的原子電離時(shí)產(chǎn)生的)之后的第五種物質(zhì)狀態(tài)。20世紀(jì)20年代中期，阿爾伯特·愛(ài)因斯坦和印度物理學(xué)家薩特延德拉·納特·玻色(Satyendra Nath Bose)預(yù)言，量子力學(xué)可以迫使大量粒子表現(xiàn)出單個(gè)粒子的行為，這開(kāi)啟了對(duì)所謂“第五物質(zhì)”的研究。