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新方法利用叠加态原子测量引力 有助了解暗物质“性格”

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新方法利用叠加态原子测量引力 有助了解暗物质“性格”
在光学腔驻波加持下,处于量子叠加态的原子战胜地球引力悬浮空中。图片来历:物理学家组织网   科技日报北京11月11日电 (记者刘霞)美国科学家在最新一期《科学》杂志宣布论文称,他们发现了一种使用叠加态原子丈量引力的新办法。该办法不只可用于丈量两个物体之间的引力,还有助于了解暗物质的“性情”,查验等效原理等物理思维。  现在,丈量引力的规范办法是将物体置于屏蔽管内,在它们沿管下滑时对其进行丈量。但此类办法只能让研讨人员时间短一窥引力效果,并且还常常因为磁场搅扰而功败垂成。  在最新研讨中,科学家找到了一种不需要使用物体坠落而丈量引力的办法。  在新办法中,加州大学伯克利分校的研讨小组首要朝小腔室内释放出一团铯原子,然后用闪光灯让其间几个原子处于叠加态,接着用激光施加“定身咒”,让这些处于叠加态的原子保持在固定方位,且每对原子中一个原子略高于其“火伴”。然后,他们丈量了每个原子的波粒二象性。波粒二象性会遭到引力的影响,叠加态原子对中的两个原子与地球的间隔不同,导致引力对其波粒二象性的影响不同,研讨人员可通过波粒二象性的差异丈量出引力。  新办法的最大长处是,因为被测原子是固定的,研讨人员能够长期进行观测。这个办法还可用于丈量两个物体之间的引力,例如大理石对一个原子的引力。此外,因为丈量设备很小,所以更简单屏蔽来自随机磁场的干与。  研讨人员称,凭借这一办法,或许能够制造出便携式引力丈量设备,用来丈量地球上不同方位的引力,然后识别出矿产。这一新办法也有望让科学家厘清暗物质的“性情”,或许验证等效原理等其他物理思维。

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