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单原子在囚笼中,会表现出量子的一切特性:自旋、单原子物质波、单原子电子叠加态、单原子惠勒延迟选择等等特性。
而冷却原子就是将原子的速度从几百米每秒的速度,降低为几米,几厘米每秒的速度。
激光冷冻原子的原理主要基于两点:一、处于某个能级的原子会吸收其能级固有频率共振的光子,直到原子发生能级跃迁。二、根据多普勒效应,原子逆光而行时,激光的频率会相对应的增大,顺光而行时,激光相对应的频率减小。
如果把原子比作火车,那原子核就是火车头,电子就是火车车厢,激光如同强风一样吹动着火车,风中夹带光子如同幽灵乘客一样,附加在火车上,然后再离开。火车在强风中,不断的减速,直到减速到一个极低的速度,并且在极低的温度下,保持这个速度,就可以捕捉这些原子了。
只要这个激光束的频率稍低于原子列车可吸收的固有频率,在多普勒效应下,迎面而来的激光的频率会增强光子依附离散,而顺风的激光束频率会降低。
迎面而来的幽灵乘客的票价有了折扣,开始上车下车,而顺风而来的幽灵乘客票价增加,没有上车的机会。
这辆列车只吸收迎面而来的幽灵乘客,对于同方向的乘客不理不睬,是激光冷却原子的最基本原理。当然这种列车在现实里绝对不会有人乘坐。
这就是光学糖浆减速原子的原理,只要在空间加上三对互相对射的激光束,在三维空间六个方向上,原子的速度会慢慢降下来。
这只是第一步,朱诚在完成这个实验的时候,摸了一把冷汗,他的冷却只达到了240μk,这是多普勒冷却极限!而地球上最低温度可以达到40μk的水平。
想要制作量子计算机,任重而道远!
做完冷却原子实验他的脑袋都大了,这个实验还是最基础的一步,这一步虽然让原子减速,但是密密麻麻的原子们,统统挤在一起,他想要捕捉单量子难上加难。后面还有一大堆问题等待解决。
边锋回国很顺利,而且他接到了海姆的电话,这个搞笑诺贝尔奖的得主,居然在这个时间给他致电,意义很大!虽然他在最高科研圈里的地位很低,但也是一个诺贝尔奖得主!
这代表朱诚展望的世界科学中心,又向前进了一步!虽然很小,但是只要稳步向前,终会有到达彼岸的时刻!
“朱诚先生那里的工资如何?”海姆第一句话就暴露了他的本性,贪钱。如同喜欢银光闪闪的巨龙一样,他其实并不缺钱,就是想赚!
科研圈谈钱其实是一个很伤感的问题,有的项目就是贪墨依然可以支撑实验,并且最后还有结余。有的项目勒紧裤腰带还穷的掉渣,说不定还得自己添点进去。
“吃肉喝汤还是冷眼旁观,就看你自己的项目和成果了。”边锋笑呵呵的回答了一句,而海姆听到这话,精神为之一振,因为他研究的石墨烯是物理,而研究的仿生材料也是科锐的重中之重生物学科。这就决定了,如果与科锐合作,他很可能是吃肉的一角儿!
“你在上海等我两天,我随后就到。”海姆决定过去看看,他没有说他的目的,只是说去旅游。本来作为诺贝尔奖得主,他应该备受关注。但是因为他尴尬的学术地位,让他在这这里关注度较低,顺利拿到了签证,飞到了上海。
两个人的见面在上海的一家百年老字号的金门大酒楼,源于城市的开放,经过百年的文化融合,菜肴让中西人都可以接受。古朴、典雅的意大利风格装修,而边锋招待海姆的就是金门大酒楼的招牌菜,佛跳墙,一盅汤食材丰富,海参、鱼翅、鲍鱼应有尽有。咽下去回味无穷。
而海姆从随身的公文包里掏出了一个文档递给了边锋。胖胖的脸上挂着笑容,说道:“你先看看这是我最新的研究,关于仿生科技的另外一个方向,诱捕。”
海姆是一个很敏锐的人,前几年大热的石墨烯,他独辟蹊径,用胶带粘出了只有一个原子厚度的石墨烯!而现在大热的量子计算机,他又盯上了!关于原子捕获,他有寻找到了一个极佳的方法,那就是诱捕!
“捕蝇草是多年生草本植物,叶片的边缘有规则状的刺毛,好像维纳斯的眼睛一样,得名维纳斯捕蝇陷阱,和他的远亲猪笼草是一样的食肉植物,它会分泌蜜汁来引诱昆虫,然后叶子合拢将昆虫夹住,使其不能逃跑。”
海姆介绍了一下他这个提议,他觉得大有可为,可惜边锋是一个生物学家,他对这个东西的目的不太清楚。
“为的是捕获单原子!寻找一种原子喜欢靠近的东西,然后……”
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