IT 之家 5 月 9 日消息，來自麻省理工學院（MIT）的科學家首次拍攝到單個原子在空間中自由互動的圖像，揭示了支配其行為、難以捉摸的量子效應。
該圖像揭示了這些 " 自由粒子 " 之間微妙的量子關聯，這是一種此前僅在理論中預測的行為。IT 之家援引 scitechdaily 博文介紹，研究團隊開發了一種創新方法：先讓一團原子云自然移動并互動，隨后開啟由激光束組成的光柵，瞬間 " 凍結 " 原子位置。通過精密調校的激光，他們在原子懸浮時迅速照亮并記錄其精確位置。
拍攝單個原子極具挑戰性 —— 單個原子直徑僅約 0.1 納米，遠小于人類頭發絲厚度的百萬分之一。研究團隊采用的 "atom-resolved microscopy"（單原子分辨顯微技術）通過激光束形成松散陷阱，讓原子自由互動，隨后用光柵固定并用熒光成像揭示位置。
團隊利用該創新方法，拍攝了不同類型原子云的圖像，實現了多項影像首創。他們觀察到 "bosons"（玻色子）在量子現象中聚集，形成波狀結構；同時也捕捉到 "fermions"（費米子）在自由空間中配對，這是超導性背后的核心過程。
MIT 物理學教授 Martin Zwierlein 表示：" 我們能看到這些原子云中單個原子的行為以及它們之間的關系，這非常震撼。"
團隊未來計劃將此技術應用于 "quantum Hall physics"（量子霍爾物理）等更復雜的量子現象，驗證理論預測的奇異狀態。
