

麻省理工学院的科学家们拍摄了一张照片,展示了穿越两个世界是什么样子的——嗯,有点像。
正如本周发表的一项新研究中详述的那样,研究小组捕捉到了超冷原子在从经典物理和量子物理控制转换过程中的图像。这个想法是将它们冻结在原地,以便在量子水平上观察它们的相互作用和行为。
随着它们的转变,粒子串演变成一种“量子龙卷风”的模式——这是对量子世界的生动而迷人的一瞥。
在量子世界中,粒子不像你和你周围的物体那样有固定的位置。相反,原子是由一个怪异的原理控制的,即粒子的给定位置是一个概率。一个原子有机会同时出现在两个位置,所以典型的物理规则不适用。
“这种结晶纯粹是由相互作用驱动的,它告诉我们,我们正在从经典世界进入量子世界,”麻省理工学院物理学助理教授、该研究的合著者理查德·弗莱彻(Richard Fletcher)在一份声明中说。
当粒子以这种方式相互作用时,它们应该表现出奇怪的行为,但在“经典”世界中观察量子力学并不容易。
为了突破这一限制,麻省理工学院的科学家们迅速旋转了一种由超冷原子组成的量子流体。最初,圆形的原子云形成了一个细的针状结构。
当量子力学开始占据主导地位时,指针破裂成微型量子龙卷风的晶体模式。根据研究小组的说法,这些结果是快速旋转量子气体演化的第一个直接记录。
“即使在经典物理学中,这也会产生有趣的模式形成,就像云以美丽的螺旋运动环绕地球一样,”麻省理工学院物理学教授和合著者马丁·兹维尔莱因在声明中说。“现在我们可以在量子世界中研究这个问题。”