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标  题: "物质"第五态"在上海光机所诞生(转
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【 以下文字转载自 nature 讨论区 】
【 原文由 aiolia 所发表 】

解放日报讯（记者汪敏华）

７０年前爱因斯坦预言的新物态———玻色－爱因斯坦凝聚（ＢＥＣ）日前在中科院上
海光机所诞生。

中科院院士王育竹领衔的研究小组，在与零下２７３．１６摄氏度的绝
对零度相差无几的超低温度下，让铷原子从欢快的“奔跳”运动变成静止状态，形成了
“玻色—爱因斯坦凝聚”。这对于我国的超冷原子精密光谱、高精度原子钟和量子信息
技术等领域的研究具有极为重要的意义。据悉，世界上仅有少数发达国家的实验室观察
到了玻色－爱因斯坦凝聚现象。目前，该研究小组正着手对有关相变的数据做进一步的
系统收集和分析整理，以期得到相变温度和凝聚体确切的原子数，从而有望为我国构建
起一个完整的ＢＥＣ实验平台。

１９９５年，美国科学家维曼（Ｃ．Ｅ．Ｗｉｅｍａｎ）、康奈尔（Ｅ．Ａ．Ｃｏｒｎ
ｅｌｌ）和德国科学家克特勒（Ｗ．Ｋｅｔｔｅｒｌｅ）首先从实验上证实了这个新物
态的存在，犹如找到了让原子“齐声歌唱”的途径，开辟了研究相干物质波性质的新领  
 
ｅｌｌ）和德国科学家克特勒（Ｗ．Ｋｅｔｔｅｒｌｅ）首先从实验上证实了这个新物
态的存在，犹如找到了让原子“齐声歌唱”的途径，开辟了研究相干物质波性质的新领
域。为此，２００１年度诺贝尔物理学奖授予了这三位科学家。

王育竹院士领导的原子光学研究组，是１９９９年３月承担国家自然科学基金重点课题
“玻色—爱因斯坦凝聚研究”的，经过３年攻关，终于成功完成了中国人在这一领域的
“高难度表演”。昨天，正在北京出席院士大会的王育竹接受记者电话采访时介绍：玻
色－爱因斯坦凝聚的实现有着十分重要的科学意义和潜在的应用价值。首先它产生了一
个新物态，从而为实验物理学家提供了一个独一无二的新介质：利用物质波的相干性可
开拓很多新的研究领域，如原子激光器和放大器研究，可在实验中模拟白矮星的内部压
力等。

什么是“第五态”
所谓玻色—爱因斯坦凝聚，是爱因斯坦预言的一种新物态，在性质上
有别于通常的气态、液态、固态和等离子态，所以被人称为物质的第五态。如何让物质
处于可控制的状态？１９２４年，印度物理学家玻色曾对光粒子进行了这方面的理论研
究，并把重要的研究结果告诉了爱因斯坦。爱因斯坦在此基础上，提出一种理论：如果
物质温度降低到几乎绝对零度，它所有的原子就会比较规矩，接近绝对静止状态，几乎
停止了自然振动。这样的物质就叫做“冷凝物”，其过程就像飘逸的水蒸气变成液滴。

技术应用前景


这一成果的技术应用前景十分广阔：研制高准确度和稳定度的原子钟和精密原子干涉仪
，而原子钟是全球定位系统（ＧＰＳ）的核心；改善精密测量的准确度，如超冷原子的
碰撞截面和物理常数的测量等；在量子信息科学研究中，如光速减慢与光信息存储、量
子信息传递和量子逻辑操作等；利用ＢＥＣ的相干性进行微结构的刻蚀，制作微光电子
回路等。
                                                        



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