人造原子寿命被延长了10倍

人造原子寿命被延长了10倍

有助推动超导和真空波动现象研究

实验示意图

科技日报北京10月14日电 （记者王小龙）瑞典查尔姆斯理工大学的科研人员在一个实验装置中成功将人造原子的寿命延长了10倍。研究人员称，该实验是一项了不起的成就，有助于推动超导研究和测量神秘的真空波动。

当原子被施加能量受到激发后，会处于高能级的激发态。通常情况下原子需要一定的时间才能放出多余的能量，返回其原始状态。这个时间被称为原子寿命，一般情况下原子激发态的寿命只有1×10-8至1×10-9秒。

研究人员发表在最新一期《自然·物理学》杂志上的论文称，他们将人造原子放置在一个起反射镜作用的短路面前，并隔开一段距离。通过改变这段距离，最长能让人造原子寿命比普通原子的长10倍。

这个人造原子实际上是一个超导电路，研究人员只是让其表现得像一个原子。如同天然原子一样，它能得到电子，被激发，而后也能通过发光的方式将能量释放出去。

领导此项研究的查尔姆斯理工大学物理学教授皮尔·德尔辛称，他们已经发现并证明了一种简单又行之有效的控制原子寿命的方法，即通过改变原子和“反射镜”之间的距离。

参与创建该实验理论模型的查尔姆斯理工大学理论与应用量子物理教授戈兰·约翰森表示，原子之所以会“死亡”，即返回其原始状态，是因为它受到电磁场中一种非常小的变化的影响。在量子物理学中，这种变化被称为真空波动。当原子被放置在该装置当中时，这种现象就会发生。他认为，这套系统除了能被用于超导研究外，还特别适用于测量真空波动——一种神秘且难以直接观测的现象。

根据量子物理学理论，电场和磁场不能同时消失，即便在真空当中也存在有限的波动，即真空波动。这种波动被认为是一种量子光场的闪烁。该理论对量子物理学而言具有重要的意义。