在空间站制备最冷物质:中国科学家打破人类低温纪录
2026-11-06 11:33:14
来源:
瞭望
文|扈永顺 郭昊懿
近日,中国科学院空间应用工程与技术中心举行中国空间站成果发布会,宣布在空间站超冷原子物理实验柜中,中国科学家率先利用全光阱冷却技术,成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文(pk),较室温降低了14个数量级,并可持续观测7秒。这打破了人类迄今为止的低温纪录,制备出目前已知最冷人造物质,标志着中国科学家向绝对零度迈进一大步。
该项工作成果论文《太空中低于10皮开尔文的量子气体》于11月6日在线发表于国际期刊《科学》。审稿人认为,该工作成果是超冷原子精密操控的重要里程碑。对基础物理研究及空间导航、地球观测等应用有重要价值,刷新了超低温膨胀的最高纪录。
在科学意义上,该成果将帮助解决极低温下量子气体的相变、非平衡动力学、量子多体关联等基础物理问题,推动对早期宇宙模拟、超轻暗物质探测等前沿课题的研究;在应用上,超低温原子可用于更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间时频基准,服务于地球重力场测量、惯性导航及基本物理常数检验,未来将有助于提升我国在空间量子科技领域的国际竞争力。
中国载人航天工程空间应用系统总设计师、中国科学院空间应用工程与技术中心副主任吕从民介绍,“中国空间站超冷原子物理实验柜项目从2011年开始论证,到2022年研制成功、随‘梦天’舱发射,如今取得重大突破,历时15年。我们中国科学家联合工程团队15年磨一剑,完成了从基础研究到工程实现的跨组织、体系化攻关,取得国际最好指标。此次实验结果超越了国际同行,这表明目前我国已达到国际冷原子物理相关实验技术一流水平。”
据介绍,该项目由中国科学院空间应用工程与技术中心牵头论证管理集成、北京大学与中国科学院上海光学精密机械研究所联合完成。(完)
