世界上第一台只有三个原子大小的量子冰箱诞生( 二 )

现如今 , 虽然冰箱和空调更多地使用压缩机 , 但吸收式冰箱仍有其用途 , 比如应用于科学实验 。

“我们的设备是第一个在纳米尺度上实现吸收式循环制冷的 , ”共同作者 Stefan Nimmrichter 说 。

创造一个只有三个原子的吸收式冰箱需要精细的控制 。 “作为一名实验科学家 , 能够操纵单个原子是一件纯粹的乐事 , ”论文第一作者 Gleb Maslennikov 说 。

首先 , 研究人员在一个金属腔中捕获并保存了三个镱原子 , 并从金属腔中除去了所有的空气 。 它们还从每个原子上拿走一个电子 , 让每个原子带一个单位的正电荷 。

带正电的离子可以在电场的作用下保持原位 。 与此同时 , 研究人员用激光轻推并轰击这些离子 , 使它们进入运动的最低能量状态 。 结果是离子几乎完全悬浮 , 并排成一条直线 。

用另一个激光轰击注入热量 , 使离子摆动 。 由于离子间具有相同的电荷 , 彼此间具有相互作用力 。 结果产生了三种摆动模式:像一条弹簧一样伸缩挤压 , 或者像跷跷板一样围绕中心原子旋转 , 或者像挥舞着的跳绳一样曲折蜿蜒(Z 字形) 。

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