近日，研究人員首次成功證明了一種被稱為量子回旋鏢效應(yīng)的量子奇異現(xiàn)象。當(dāng)成千上萬的鋰原子被冷卻到接近絕對零度時，就會表現(xiàn)出一種類似回旋鏢、奇異的量子效應(yīng)。

圖片來自加州大學(xué)圣巴巴拉分校Weld實驗室

美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校(UCSB)物理學(xué)家David Weld和同事在一個真空密封的小盒子里，將數(shù)十萬個鋰原子冷卻到接近絕對零度（約為零下273.15攝氏度）。Weld實驗室小組(Weld Lab)是UCSB物理系的一個超冷原子物理實驗小組，其主要利用鋰和鍶原子的量子簡并氣體(QDG)來探索各種量子力學(xué)現(xiàn)象。

前述團隊用激光將鋰原子排列成一條直線，并使它們保持在一個特定的量子態(tài)，希望以此揭示量子回旋鏢效應(yīng)。研究人員隨后使用激光推動鋰原子，使其從零平均動量變成了正平均動量。如果相同的變化發(fā)生在一個球上，球會滾走。但由于量子回旋鏢效應(yīng)的存在，團隊發(fā)現(xiàn)鋰原子的平均動量很快回到了零。

最初有理論物理學(xué)家提出，前述回旋鏢效應(yīng)可能發(fā)生在電子移動于充滿塵埃顆粒的晶體內(nèi)部時，但這很難證明和研究。Weld實驗室小組避開了這一難題，轉(zhuǎn)而專注研究可用激光精確操縱的超冷原子，并在近期舉辦于佛羅里達州奧蘭多的美國物理學(xué)會原子、分子和光學(xué)物理(DAMOP)會議上介紹了這項新實驗。

Weld表示，下一個研究目標(biāo)是確定當(dāng)超冷原子相互作用非常強烈時，是否還會發(fā)生這類量子回旋鏢效應(yīng)的現(xiàn)象。通過對量子回旋鏢效應(yīng)的進一步研究，可能有助于揭示量子物理學(xué)領(lǐng)域的新奧秘。