我国科学家实现人造物质最低温记录的突破性研究

中国科学院空间应用工程与技术中心于2023年11月6日召开发布会，宣布其科学团队在国家太空实验室内，通过名为“超级冰箱”的超冷原子物理实验柜，成功打破人类历史上最低温度记录，制备出已知的最冷人造物质。这一重大成果在此前的专题发布会上进行了详细阐述，研究团队历时十五年进行技术攻关，以此实现了科学界对绝对零度（0K，亦即零下273.15摄氏度）的近一步探索。相关研究成果已发表于国际学术期刊《科学》。

此外，研究团队利用全光阱冷却技术，将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文(pK)，这一温度较室温降低了14个数量级，并能够持续观测7秒。此项成果不仅在技术上为冷却学的发展提供了新的视角，也为基础物理学的研究奠定了坚实基础。

关于“超级冰箱”，值得指出的是，它是中国新一代空间微重力超冷原子物理实验平台，其设计及构建过程充满了创新。科研人员针对超冷原子物理实验的特定需求，开发了一系列高新技术。例如，传统实验室的激光系统无法直接应用于太空环境，因此科研团队成功攻克了全光纤激光技术、大频率激光锁相技术及高精度激光功率稳定技术等一系列技术难关，最终使得超冷原子物理实验柜的体积压缩到不足1立方米，重量仅约300公斤，功耗也控制在700瓦以内。 吉祥体育

进一步分析超冷柜的优势时，研究团队指出，其采用的三维全光阱冷却方案，使得铷原子云在初始温度上相较于美国空间站的冷原子实验室（CAL）更具优势。尽管美国CAL于2018年发射，并报道了最低52pK的温度，但中国团队的设计指标已可以达到及优于100pK，而在微重力环境下，温度预期能降低至10pK。此项技术使得后续量子模拟等科学实验更具可行性。

综上所述，随着超冷柜的工作，科研团队将能够在接下来的十年内，开展量子模拟、量子新物态、基本物理理论的检验以及对暗物质与希格斯模型的探索等四大类科学实验。这一系列研究不仅将推动基础物理学的进步，还可能揭示新的物理现象，进一步检验基本物理定律。随着超冷原子物理实验平台的完善和推进，将为中国在该领域的研究开辟新的发展路径。