| 分子制冷接近絕對零度 |
| 2012-8-29 中國冷鏈物流網(wǎng)www.www.gy-yard.com |
科學(xué)家使用激光，把分子冷凍到接近絕對零度(-273°C)。這將是邁向控制物質(zhì)化學(xué)物理過程，制造量子計(jì)算器的重要一步。
美國耶魯大學(xué)的愛德華?舒曼和戴維?德米爾，通過原有技術(shù)并加入幾項(xiàng)新技術(shù)手段，把氟化鍶(SrF)冷凍到僅有幾百微開氏度，這是首次使用單分子激光制冷達(dá)到這樣的低溫。這一結(jié)果發(fā)布在英國《自然》雜志網(wǎng)站上。
當(dāng)原子被冷凍到接近絕對零度時(shí)，它們就會(huì)遵守特殊的量子力學(xué)定律。在與它們的低能級(jí)相應(yīng)的狀態(tài)下振動(dòng)，這被用作超敏加速計(jì)和量子鐘，原子本身也會(huì)黏在一起形成一種“超級(jí)原子”，這就是著名的“玻色——愛因斯坦凝聚”。
激光冷凍氟化鍶
戴維?德米爾和他的硏究團(tuán)隊(duì)則希望將分子冷卻到非常接近絕對零度的低溫，以便于他們對量子力學(xué)的化學(xué)特性進(jìn)行硏究。由于分子的兩極類似一個(gè)有著南極和北極的小磁體，硏究人員可利用這一性質(zhì)，構(gòu)建一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)，讓超冷粒子在其中相互反應(yīng)，而這正是超冷原子無法實(shí)現(xiàn)的。
冷卻分子比冷卻單個(gè)的原子要復(fù)雜困難得多，原子能被冷卻是由于激光束中的光粒子被原子吸收并重新發(fā)出光子，從而令原子失去部分動(dòng)能，經(jīng)過上千次這種反應(yīng)作用，原子會(huì)被冷凍到趨近絕對零度，即在絕對零度附近十億分之幾的溫度范圍內(nèi)。
戴維?德米爾說，分子制冷并不一件容易辦到的事，分子比原子更重，因此更難對激光起反應(yīng)。而且，分子會(huì)以原子鍵和旋轉(zhuǎn)、自旋的方式儲(chǔ)存能量于其體系結(jié)構(gòu)中，這些因素都導(dǎo)致很難令分子變冷。
別的硏究者制造超冷分子是通過冷卻單個(gè)原子并將它們聚合在一起形成超冷分子，但戴維.德米爾則打算將整個(gè)分子一下冷卻。他的硏究小組采用了一種新方法，使得分子在同一方向上實(shí)現(xiàn)整體制冷。他們首先選中了氟化鍶，因?yàn)橥ㄟ^測算他們認(rèn)為，這種分子不太可能發(fā)生振動(dòng)，因此有利于制冷；隨后，他們使用一束彩色激光，用來確保能量被分子吸收同時(shí)又不會(huì)讓它們自旋；最后，他們用了一種預(yù)先冷凍的氟化鍶，并取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。
用于量子計(jì)算器
盡管目前的溫度還未達(dá)到最低，但硏究小組已在設(shè)法讓氟化鍶冷卻到大約三百微開氏度。他們表示，從主要的基本數(shù)據(jù)得知，這個(gè)溫度還能降得更低。如果進(jìn)一步把激光制冷技術(shù)拓展到分子，就能讓多種不同的分子達(dá)到超冷穩(wěn)定。
戴維.德米爾說，最終超冷材料將應(yīng)用在量子計(jì)算器上。由于超冷分子具有“磁體”特征，這表明分子間能通過磁場而互相反應(yīng)，也就是說它們能夠用來執(zhí)行分類量子計(jì)算，更有可能突破現(xiàn)有計(jì)算器的編碼和譯碼問題，實(shí)現(xiàn)量子重迭與牽連原理產(chǎn)生的巨大計(jì)算能力。 |
| [發(fā)表/查看評論] |
①
|
凡本網(wǎng)注明“來源：中國冷鏈物流 網(wǎng)（www.www.gy-yard.com)”的所有作品，版權(quán)均屬于中國冷鏈物流網(wǎng)，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品 。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：中國冷鏈物流網(wǎng)（www.www.gy-yard.com)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 |
| ② |
凡本網(wǎng)注明“來源：XXX（非www.gy-yard.com） ”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。 |
| ③ |
如版權(quán)所有人認(rèn)為本網(wǎng)所轉(zhuǎn)載的內(nèi)容、版權(quán)和其它問題涉嫌侵犯其合法權(quán)益，請與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將尊重其合法意愿，及時(shí)予以更正。需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)?0日內(nèi)進(jìn)行。 |
| ※ |
聯(lián)系方式：020-66623956 cclcn56#163.com;cclcn56#126.com（發(fā)送電子郵件請把“#”改“@”） |
|
|
|
返回頂部