12月17日出版的《科學(xué)》雜志發(fā)表了編輯評選出的年度十大科學(xué)突破, 其中首架量子機械的發(fā)明位列十大突破之首. 在我們的印象中, 不論是華貴的跑車, 還是農(nóng)地里的拖拉機, 日常生活中所有機械都遵循著基本的經(jīng)典力學(xué)原理. 而量子力學(xué)則被認(rèn)為是各種千奇百怪現(xiàn)象的綜合體:比如能量是不連續(xù)的, 物體不能完全保持靜止, 而且一樣?xùn)|西可同時"存在"于兩個不同的位置. 當(dāng)然物理學(xué)家只能在研究原子、分子、亞原子粒子、光、電流以及液氦等時發(fā)現(xiàn)量子效應(yīng).
- f: a- |# G) t! Q5 r. s8 V* q& J! T6 N, ~( z6 X2 ^ M
然而今年, 物理學(xué)家設(shè)計了一種宏觀尺度的振子: 它是幾納米寬, 幾毫米長的半導(dǎo)體材料, 能像琴弦一樣振動. 它吸收或者發(fā)出的能量只能是基頻的整數(shù)倍. 為了實現(xiàn)這種設(shè)計, 物理學(xué)家通過冷卻以及增大基頻等方法, 使振子達(dá)到基態(tài)并以量子模式運動. 物理學(xué)家將振子與額外的電設(shè)備連接, 并通過微波操縱, 從振子中"取走"或"存入"不連續(xù)的能量, 猶如向ATM機中存取100元鈔票一樣.
2 z) c! Y$ _. c. Q& e& p- r4 X0 F* t6 W4 ^/ x, r) e1 X
從基礎(chǔ)研究的角度看, 這種簡單的量子機械能用于超靈敏力感應(yīng)器和光量子的產(chǎn)生. 而量子機械的現(xiàn)實意義是, 它讓人們思考, 我們的世界和量子世界的分界線究竟在哪里? 我們觀察到的宏觀物體是否有可能同時存在于兩處不同的地方? 為了尋找這些答案, 物理學(xué)家將借助更先進(jìn)的激光冷卻設(shè)備, 把量子機械放大到十分可觀的尺度. 9 o" _8 `/ F0 l0 f
! A% a$ f, G n, O0 a3 U* B
8 n3 T1 g6 x$ s
|
發(fā)表于 2010-12-20 11:11:38
QQ好友和群
QQ空間
