德國馬克斯?普朗克量子光學(xué)研究所的科學(xué)家利用激光首次成功地捕捉并觀 察到原子，這一重要成果有望用于制造量子計算機。

據(jù)最新一期的《自然》科學(xué)雜志介紹，這項實驗結(jié)果是由該研究所格哈德?雷姆普教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組發(fā)現(xiàn)的。在此之前，科學(xué)家雖然能捕捉和觀察帶電荷的原子即離子，但對中性原子則無法控制和觀察。這是因為控制原子的過程非常困難，溫度升高千分之一都會導(dǎo)致實驗失敗。德國科學(xué)家在實驗中將溫度控制在近乎絕對零度（零下273．15攝氏度）。設(shè)想在此溫度下，實驗的銣原子在激光作用下能量交換，向上躍遷到原子軌道的最高點，然后受重力場作用又回落，持續(xù)上下，進入所謂的振動器狀態(tài)。

科學(xué)家在這個實驗系統(tǒng)中設(shè)置了兩個相距僅0．1毫米的平行鏡子，用微弱的激光通過鏡面夾縫射入銣原子系統(tǒng)。 根據(jù)光的波粒兩相性，激光既可以看成是波又可以看成是粒子，因此微弱的激光相當(dāng)于是光子的作用。利用激光器自動開關(guān)提高光子的打擊強度，這樣就能控制原子處于振動器狀態(tài)。雖然原子滯留的時間非常短，只有0．2秒，但科學(xué)家已經(jīng)能夠?qū)崟r觀察到原子的振動。令科學(xué)家驚訝的是，實際觀察的結(jié)果與計算機模擬原子的振動非常一致。

雷姆普教授認(rèn)為，這一實驗結(jié)果在理論和實踐上有許多應(yīng)用。理論上有了一種全新的顯微檢測辦法，可以跟蹤一個孤立原子的運動；實踐上可用于未來量子信息的加工。德國科學(xué)家準(zhǔn)備由此設(shè)計一種“光子槍”，它能夠按點發(fā)射光量子，將它裝在計算機里，可以實現(xiàn)量子比特的信息傳遞。據(jù)雷姆普教授介紹，除他領(lǐng)導(dǎo)的課題組外，美國加州的一個課題組也獲得類似的結(jié)果，這兩個課題組在研究量子光學(xué)原理方面正齊頭并進

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