Science 重磅：中国团队创造有史以来最低温度，诺奖得主盛赞「重大成就」

📌 一句话摘要

中国团队在空间站成功制备温度低于 10 皮开尔文的量子气体，刷新人造物质最低温纪录，展现全光阱技术的潜力。

📝 详细摘要

本文报道了中国科学家在中国空间站上利用全光阱技术制备的玻色-爱因斯坦凝聚，等效温度低于 10 皮开尔文，自由膨胀时间达 7 秒，刷新了人造物质的最低温纪录。研究团队通过两级冷却工艺，先在内层光阱中制备纳开尔文级的 BEC，再通过准绝热减压将等效温度压至 9.7 皮开尔文。全光阱相较磁阱具备更好的光学可操作性和自旋自由度，可同时囚禁不同自旋态的原子，为空间量子模拟和精密测量提供新平台。诺贝尔奖得主沃尔夫冈·克特勒称此为超冷原子领域的重大成就。

💡 主要观点

1. 全光阱技术在空间实现 10 皮开尔文以下的极低温量子气体 相较于 2021 年德国团队的 38 皮开尔文纪录，中国团队通过全光阱路线制备的 BEC 等效温度更接近绝对零度，为基础物理检验和精密测量提供更纯净的量子平台。
2. 两级冷却工艺实现了从纳开尔文到皮开尔文的温度跨越 第一阶段在 54 微米内层阱中通过蒸发冷却得到约 2.3 万原子的 m~F~=0 态 BEC，第二阶段将原子转移至 124 微米外层阱，通过准绝热减压将等效温度从纳开尔文降至 9.7 皮开尔文。
3. 全光阱克服了重力对极低温实验的双重压制 在地面实验中，重力导致重力下垂和限制自由演化时间；空间环境中，全光阱不需要强束缚势即可实现更浅的阱深，同时获得 7 秒的自由膨胀时间，为原子干涉仪提供更高精度。
4. 该技术为空间量子干涉仪和精密测量提供核心工作物质 超冷原子气体可用于地球重力场精细测量、惯性导航以及检验广义相对论，未来还可在光晶格上进行量子模拟实验。

💬 文章金句

• 这项工作成果是超冷原子精密操控的重要里程碑，对基础物理研究及空间导航、地球观测等应用有重要价值
• 全光阱对原子的内态没有磁阱那样的选择性，可以同时囚禁不同自旋态的原子，相互作用可以通过磁场灵活调节
• 诺贝尔物理学奖得主沃尔夫冈·克特勒评价称，这是超冷原子领域的一项重大成就

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