據物理學家組（zǔ）織網6月7日（北京時間）報道，美國斯坦福（fú）大學上周宣布，他們用金屬鏑（dí）（dysprosium）造（zào）出（chū）世界上第一個雙極量子費米子氣（qì）體。研究人員認為，該費米子氣體兼具（jù）晶體和超流（liú）液二者看似矛盾（dùn）的特征，是一種全新的量子物質形態。這標誌著人們在理解費米子係統（tǒng）性質，將（jiāng）凝聚（jù）物質物理學中的超自然現（xiàn）象引入現實（shí）應用等方麵，邁出了重要一步。相關（guān）論文發表在上周的《物理評論快報》上。

      如果讓量子效應出現在宏觀世界，將有很多不可思議的現象，水會向上（shàng）流、導線沒有（yǒu）電阻、電流的磁浮（fú）作用消失等。這些現（xiàn）象都和傳統的理論背道而馳，但在開發未來（lái）技術（shù）方麵卻有著巨大前景。

      量子（zǐ）氣體是迄今人類已知的最（zuì）冷物質，它們的黏度為零，是一種和超流液一樣的超導體。幾十年來，費米子的量子效（xiào）應一直難以理（lǐ）解。但如果能造（zào）出一種量子費米（mǐ）子氣體，那些通常（cháng）隻在納米水平才能觀（guān）察到的現象，就會變得明顯（xiǎn）可見。

      研（yán）究中最大的兩個困難是造出64納（nà）開的極端低溫（wēn）和生（shēng）成強相關量子氣體。研究人員在坩（gān）堝中把粒子加熱到約（yuē）1300攝氏度，發射到強真空中，然後用世界上最強的持續波藍激光致冷，將粒子冷卻到千分之一絕對零度。再通過激光和蒸發冷卻過程（chéng），最終讓氣體溫度降（jiàng）到實驗所需的64納開。一般情（qíng）況下，以這種方式製冷的物質隻（zhī）有2個或3個能級，而鏑卻有140多個。

      他們還將製冷技術（shù）用於磁性（xìng）氣體，解決蒸發製冷過（guò）程中（zhōng）費米子不相關的問題，使得費米子間可相互碰撞，將高能粒子撞出係統。論文領（lǐng）導作（zuò）者、斯坦福大（dà）學應用物理學教授本傑明?列夫說，鏑在周期表中是磁性最強的元素，這次所用的鏑的一種費米子（zǐ）同位素，其磁能（néng）量比以前的冷卻氣體要大440倍。鏑原子間超強的雙磁極作用使其能通過遠程（chéng）碰撞而冷卻到臨界溫度。

      研究人員指出（chū），這種費米（mǐ）子氣體有望帶來（lái）量子液晶，也就（jiù）是那（nà）些構成大部分顯示器所用液晶的量子力學版；或者帶來一種超級固（gù）體，這是一種假（jiǎ）設的物質態，理（lǐ）論上（shàng）這種固體具有超（chāo）流液的特征。

      目前（qián），他（tā）們正在利用這種雙極量子氣（qì）體的獨特（tè）性質，開（kāi）發一種“低溫原子芯片顯微鏡”。這是一種磁性探測儀，能以前所未有的靈敏度和（hé）分辨（biàn）率檢測磁場（chǎng）。這種探測儀使用外部（bù）量子材料來處理信息，能讓量子計算更穩定（dìng）。此外，該研究還為（wéi）物理學家提供了理（lǐ）解非傳統量子效應的新目標（biāo）。

    總編輯圈點

      相比於傳統物理（lǐ）學對人類物（wù）質生活（huó）的改善，量子力（lì）學對物質本源的探究則包（bāo）含了更多的（de）哲學思考和精神內涵。因此，相比於具體（tǐ）的產品應用，這一研究所提供的方法和模型更加重要??製造出足夠多和穩定的研究對象是開展直觀量子力學研究的基礎（chǔ）。文中提到的量子液晶等隻是基礎研究的副產品，我們不（bú）能（néng）從傳統物理學視角來功利地看待量子力學，它（tā）帶來的將不隻是工業產品的革新，而是翻（fān）天（tiān）覆地超乎（hū）想（xiǎng）象的變化，甚至生命形態也隨之改變，所有的“超自然”都將成為“自然”。