冷却原子能造出强相互作用的量子触点 为制造量子电路设备开辟新途径

冷却原子能造出强相互作用的量子触点

为制造量子电路设备开辟新途径

显示两团冷原子云之间量子触点的艺术示意图

科技日报北京12月20日电 （记者常丽君）瑞士日内瓦大学和苏黎世联邦理工学院科学家合作，用量子冷却压缩的方法，将两种物质通过奇特的量子力学性质连接在一起。这一成果为深入理解量子物理学，制造出未来量子电路设备开辟了新途径。

据每日科学网近日报道，苏黎世联邦理工学院的实验团队由蒂尔曼·埃斯林格和吉恩·布兰图特带领。他们先用激光束捕获原子，隔离所有外界干扰。激光束将原子制冷到极低温度，产生了洁净的、具有量子力学性质的冷原子超导体。随后研究人员将两个冷原子云超导体通过一个量子触点，以约瑟夫森结的形式连接起来，使其在强相互作用下结合在一起，并在超导体之间实现了超冷原子的高效传输。

负责研究理论部分的日内瓦大学科学学院教授谢瑞·伽玛奇解释说，一般情况下粒子间的相互作用很弱，而在冷原子超导体内，粒子间相互作用非常强。通过冷却带来的强相互作用效应，就像水结成了冰：基本系统还和原来一样，但冷却后效果却截然不同。伽玛奇说：“通过这种新的量子连接方式，我们能揭示这些超导量子系统中的新效应。这是一项基础性突破，让超冷原子利用量子物理原理产生新的特性。”

研究人员指出，要想在量子材料之间生成洁净的结点非常困难。现在他们已能生成强相互作用的量子触点，将量子材料连接在一起，最终能造出用于日常生活的新材料。这一成果是理解超冷原子传输的关键一步，有助于进一步研究超导及其他量子互连材料，用在计算机、电子设备、晶体管中形成电子线路，为更高效的信息处理开辟新途径。