科学家首次捕获单个原子

2020-02-24 09:32 来源:和讯科技

《科学日报》,北京,2月23日(记者刘霞)——根据物理学家组织网络最近的一份报告,新西兰研究人员首次捕获了一个原子,并允许它进行受控反应。他们观察到原子之间前所未有的相互作用。结果表明,如果只有两个原子,分子就不能形成,完成化学反应至少需要三个原子。最新的研究为最小尺度(原子尺度)的研究奠定了基础,并有望促进量子技术的发展。

奥塔哥大学的物理学副教授mikkel andersen说:“在最近的研究中,我们用一束高度聚焦的激光束捕获并冷却这三个原子到百万分之一开尔文(大约零下273.15摄氏度,接近绝对零度)。然后我们结合这些被捕获的原子,测量它们之间受控的相互作用。此前,科学家仅通过涉及大量原子的实验提供的统计平均值来理解这一量子过程。

结果表明,当三个原子相互靠近时,这两个原子形成一个分子,这个分子可以被放大,用显微镜照相机观察。

博士后研究员马文·韦兰德解释道:“如果只有两个原子,一个分子就不能形成,至少需要三个原子来完成化学反应。我们第一次分离出了这一研究的基本过程,并获得了以前涉及大量原子云的实验中所没有的详细细节和实验结果。”

Velander补充说,这种分子水平的研究将使他们更好地理解原子如何碰撞和相互反应。这项技术有望提供一种构建和控制特定化学物质单分子的方法。

Anderson说:“在过去的几十年里,研究越来越小,这促进了技术的快速发展。我们的研究为最小尺度(原子尺度)的研究铺平了道路,并有望促进量子技术的发展。”

此外,实验结果还表明分子的形成比预期的要长得多。科学家仍无法解释这一现象,但他们强调,实验量子力学领域需要进一步推动理论发展。