【中国好网站软件下载】巨型里德伯原子“化身”量子温度计
2025-02-11 11:36:34
科技日报北京1月25日电 (记者刘霞)美国国家标准与技能研讨院科学家运用一种巨大的化身里德伯原子,研发出新式量子温度计。巨型经过监测这些巨大原子与环境中热量之间的德量温中国好网站软件下载相互作用,他们获得了十分准确的伯原温度丈量成果。相关论文发表于最新一期《物理谈论研讨》杂志。度计
高激起原子是化身一个价电子被激起到高量子态(主量子数n很大)的原子,也被称为里德伯原子。巨型为制作准确的德量温温度计,研讨团队在真空室中充入铷原子气体,伯原中国好网站软件下载随后运用激光和磁场将其捕获并冷却到挨近绝对零度。度计然后,化身他们再运用激光,巨型让原子最外层的德量温电子跃升至十分高的能量轨迹,得到的伯原里德伯原子比一般铷原子大1000倍。
里德伯原子最外层电子远离原子核,度计使其对电场和外部搅扰更灵敏。这些影响包含黑体辐射,即周围物体宣布的热量。黑体辐射会导致里德伯原子内的电子跃迁到更高的能量轨迹。由于温度升高会添加环境黑体辐射数量以及电子跃迁速率,经过盯梢这些随时刻改变的能量跃迁就能够丈量温度。
这种办法能够检测到最细小的温度改变,且无需触摸被测物体即可丈量,丈量规模为0至100摄氏度。这一打破有望提高原子钟精度,由于原子钟对温度改变十分灵敏,细小的温度改变都会导致差错。
与传统温度计不同,新研发的温度计根据量子物理学的基本原理,不需要像其他温度计那样进行惯例校准,即可供给准确的契合国际标准的丈量成果。除应用于精细科学范畴,新式温度计还能够在航天器、先进制作厂内大显神通。