原子干涉儀精度再創新高

　　在測量加速度和自轉速度等重力和慣性力的所有技術中，玻色—愛因斯坦凝聚態（BECs）原子干涉儀精度保持著最高紀錄。但麻省理工大學官網27日報道，該校研究人員在《物理評論快報》上發表論文稱，他們通過消除最初設計造成的一種誤差來源，讓原子干涉儀精度再創新高。新研究有助于解決量子力學與牛頓力學之間中間態物質的屬性等基本物理問題。

　　BECs由冷卻到絕對零度后量子態完全相同的原子凝聚而成，具有對外力干擾和電場極度敏感等非凡特性。而創建BECs干涉儀的通用方法是，將原子簇懸置到空腔，再向空腔內發射激光束形成“駐波”（即波與反射波頻率相同），將凝聚態原子等分成不同原子組，每組分別被激光“囚禁”在駐波的波峰和波谷之間。激光穿過原子簇會形成干涉波，通過分析波形即可測量出原子所受外力。但現有設計存在一大問題，凝聚態原子不能完全等分，即10組中有些含1950個原子，有的含2050個原子，這種不平衡分配會對最終結果帶來誤差，從而影響精確度。

　　為解決這個問題，2001年諾貝爾物理學獎獲得者沃夫岡·凱特利帶領其麻省—哈佛超冷原子中心的5位研究生改變了設計思路，與之前干涉儀中只有一個銣原子凝聚態不同，他們這次設計了兩個凝聚態，分別用激光和磁場“囚禁”。兩個凝聚態雖然都由銣原子組成，但自旋方向不同，一個向上一個向下，向上自旋的凝聚態能糾正向下自旋凝聚態的等分不平衡問題，從而使每組原子數完全相同，提高了測量的精確度。

　　紐約州立大學石溪分校物理學教授多米尼克·施內布勒對最新研究給予高度評價，認為新思路沖破了“兩種BECs之間會相互作用而難以控制”的傳統桎梏，必將促進原子干涉儀的商業化開發，以對全球定位系統（GPS）不能到達的地方進行定位。(記者 聶翠蓉）

(責編：郝孟佳、熊旭)