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中国空间站刷新低温纪录:铷原子云降至 9.7 皮开尔文,逼近绝对零度

2026年11月06日 06:31 · 来自 IT之家

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IT之家 11 月 6 日消息,据新华社今日报道,中国科学院空间应用工程与技术中心依托梦天舱超冷原子物理实验柜,利用全光阱冷却技术,将铷原子云的等效温度降至 9.7 皮开尔文,较室温降低 14 个数量级,并实现持续 7 秒的稳定观测,刷新了人类已知的最低温度纪录。 IT之家注:皮开尔文是极微小的温度单位,1 皮开尔文等于一万亿分之一开尔文(1 pK = 10⁻¹² K),而绝对零度(0 K,约零下 273.15 摄氏度)是热力学所允许的温度下限,只能无限接近而无法达到。 9.7 皮开尔文意味着铷原子云的温度仅比绝对零度高出一百亿分之一摄氏度左右。此前的纪录由德国科研团队于 2021 年创造,当时基于原子芯片磁阱方案将铷原子云冷却至 38 皮开尔文,自由膨胀时间约 2 秒。 中国团队的成果将这一数字压低至四分之一左右,观测窗口也延长至 7 秒,为捕捉极低温下的微弱物理信号提供了更充裕的时间。 此次实验在微重力环境下完成,这是突破地面极限的关键。在地面上,重力会使原子云迅速下坠,要维持悬浮就必须施加更强的束缚场,而束缚场本身会引入额外能量,反过来限制温度进一步下探,地面类似实验的稳定观测时间通常仅约 0.05 秒。空间站的微重力条件让原子云得以近乎自由地漂浮,仅需极弱的光学约束即可实现深度冷却。 中国团队选择的技术路线是全光阱冷却,区别于国际同行惯用的原子芯片磁阱方案。全光阱利用聚焦激光束构建