作为一种全新的物质状态,玻色-爱因斯坦凝聚的研究将为我们带来什么呢?
科学家认为,目前就应用问题下任何结论都还为时过早。我们就好比是生活在一个与世隔绝的热带海岛上的居民,从来没有见过冰。一天突然有一座冰山漂到岸边,我们除了好奇,却不知它有何用,直到有一天我们突然发现它可以用来做冰淇淋。另外,在广泛应用玻色-爱因斯坦凝聚之前,我们还必须解决许多技术方面的问题。
首先,这种状态是非常容易破坏掉的,甚至可说是有史以来最容易“破碎”的东西。其次,目前物理学家们还不能大量制造出这种凝聚物,他们一次只能制造出由几百万个原子组成的凝聚物。最后,我们目前还只能制造出几种原子的凝聚物。当然,这些问题将来一定是可以解决的。
这种情况可以和当年发明激光时的情形做类比。激光与普通光的区别在于它的所有光子都是完全一样的,具有完全相同的颜色和前进方向。这种特点使我们可以利用它来做许多精细的事情,因为我们可以比控制普通光更好地控制激光。处于玻色-爱因斯坦凝聚态的物质具有和激光类似的特点──所有的原子都是完全一样的。这就意味着我们可以更好地控制原子:可以指挥它去什么地方,用多快的速度移动。这在芯片技术、精密测量和纳米技术等领域有着非常美好的应用前提。
以芯片技术为例,我们知道传统的芯片技术目前已经接近发展的极限。因为目前的芯片都是利用激光来完成集成电路的光刻,而光有一定的波长,所以集成电路的密度已经接近极限。今后,如果利用产生的“原子激光”进行光刻,将会大大提高集成电路的密度,以至使电脑芯片的运算速度登上更高的台阶。
实际上,从激光的发明到真正知道如何利用激光,人们足足花了20年的时间。在激光发明40年后的今天,从商店条码机到通讯传输的光缆,可以说激光已经应用到了我们生活的各个领域。所以,要在实验室外开展玻色-爱因斯坦凝聚的应用,我们还必须再等上一些年。
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