量子科学的一个巨大飞跃：在空间站创造的异国情调第五次物质

这个动画视频显示了六种精细调谐的激光器，用于NASA的冷原子实验室内，以减慢原子，降低温度。这是三步冷却过程中的步骤一。

美国宇航局的寒冷原子实验室需要巨大的巨大飞跃量子科学

一项新的研究描述了特派团如何成为地球轨道中第五次物质的第五种状态以及在太空中研究原子的优势。

本月25年来，科学家首次制作了第五次物质，其具有非凡的性质，完全不同于固体，液体，气体和等离子体。成就获得了诺贝尔奖和改变了物理。

遗产上的新研究在遗产上建立了新的研究。2018年7月，美国宇航局的寒冷ATOM实验室成为了在地球轨道中称为Bose-Einstein凝结物（BEC）的第五种物质状态的第一个设施。冷原子实验室对国际空间站的一个基本物理设施，冷却到超级避难所的原子，以便以地球上不可能的方式研究其基本物理性质。现在，特派团团队报告了让这个独特的实验室的细节和运行，以及他们对使用微匍匐的长期目标的进展，以照亮量子世界的新功能。

无论你是知道吗，昆腾科学每天都会触及我们的生活。量子力学是指专注于原子和亚杀菌粒子的行为的物理学的分支，并且它是许多现代技术中许多组件的基本组成部分，包括手机和计算机，其中在硅中采用电子的波形。

虽然在一个多个世纪以前观察到第一个量子现象，但科学家们还在了解这个宇宙的领域。

“即使让人追溯到第一个Bose-Einstein凝结物时，物理学家认识到在NASA喷气机推进实验室的寒冷Avid Avelinal说，Mevicisiss在研究这些量子系统方面可以提供很大的优势。”在南加利福尼亚州。“在这方面有一些重点的示威活动，但现在随着寒冷的原子实验室的连续运行，我们通过在轨道上几天进行这些长期的实验，我们显示了很多。”

你如何将原子降至几乎绝对零，或者原子的温度应该完全停止移动？美国宇航局的寒冷atom实验室团队的成员解释。

比寒冷更冷

较冷的原子是，他们移动的速度较慢，他们更容易学习。Ultracold原子设施如冷原子实验室凉爽原子在绝对零的程度上的一小部分内，或者在理论上它们完全停止移动的温度。

冷却原子也是产生Bose-Einstein冷凝物的唯一方法。科学家们在真空中产生了真空，所以在地上，原子被重力拉下并迅速下降到腔室的地板上，通常限制观察时间至小于一秒钟。凭借空间站的失重，Bec可以漂浮，而不是与船上的宇航员不同。在寒冷的原子实验室内，这意味着观察时间更长。

与固体，液体，气体和等离子体不同，BEC不适当地形成。它们是量子物理学家的宝贵工具，因为BEC中的所有原子具有相同的量子标识，所以它们共同地表现出通常仅通过磷原子或亚基颗粒显示的性质。因此，Bec在宏观尺度下可见那些微观特性。

寒冷的Atom实验室自2018年以来一直在国际空间站运营。使用此交互式工具仔细查看空间站，或在太阳系上查看眼睛的完整交互式体验。

以前的UltraCally Atom实验已经使用了探测火箭或从高大塔顶部掉落的专门设计的硬件，以产生秒或几分钟的失重程度，同样的重力飞机的方式相同。从鲈鱼在车站上，寒冷的原子实验室为其科学家提供了千小时的微匍匐实验时间。这允许他们多次重复他们的实验并在他们进行的实验中锻炼更多的创造性和灵活性。

“用寒冷的原子实验室，科学家可以实时地看到他们的数据，并对他们的实验进行调整，即在捷克斯寒冷的Atom实验室科学团队成员。“这种灵活性意味着我们能够快速学习并根据出现的新问题进行解决。”

太空的超级原子设施也应该能够比地球建设的实验室到达更冷的温度。这样做的一种方法是简单地使超级原子云缓慢膨胀，这导致它们变冷却，更容易没有重力向地拉动原子。

观察时间较长，温度较冷，都为更深入的洞察力达到原子和BEC的行为提供了机会。在地球上，只有通过具有专用硬件或高大塔的整个房间的实验，才能实现最冷的温度和最长的观测时间。洗碗机大小的寒冷Atom实验室尚未在这些类别中设置新的记录，但其基本功能是切削刃，将极大的实验室的能力捆绑到小包装中。

“我真的认为我们刚刚开始划伤可以用超级争夺在微匍匐的超级原子实验完成的表面的表面，”寒冷的Atom实验室科学团队的成员，Ethan Elliott说，伊斯文州的寒冷atom实验室科学团队。“我真的很高兴看到基本物理社区在长远来看这个能力。”

寒冷的Atom实验室现在已经成功运行了两年，宇航员最近帮助升级了设施，其中一个名为Atom干涉仪的新工具，它使用原子来精确测量力量，包括重力。该团队最近证实，新仪器正常工作，使其成为在空间中运行的第一个原子干涉仪。

自然界的新研究由Aveline，Williams和Elliott领导。Cold Atom Lab在JPL设计和建造，由NASA的人类勘探和运营机构总部的空间救生和物理科学研究和应用（SPLPS）在华盛顿州的总部和美国宇航局的约翰逊航天中心的国际空间站计划中赞助在休斯顿。