[科學時報 王丹紅報導]10月20日,為期5天的簡併量子氣體前沿國際學術會議在北京清華科技園區舉行,包括4位諾貝爾物理學獎獲得楊振寧、沃爾夫岡·克特勒、威廉·菲利普斯和埃裡克·阿林·康奈爾在內,40多位簡併量子氣體領域的專家應邀在大會報告最新研究成果,討論強相互作用的不平常性質。來自世界各地的200多位物理學家和研究生參加了會議。
簡併量子氣體是現代物理學的一個前沿研究領域和熱門課題,其研究玻色—愛因斯坦凝聚體的物理性質。玻色—愛因斯坦凝聚是描寫玻色子的量子態統計分布的理論。20世紀20年代,印度物理學家玻色推導出關於光子的重要理論。他將這個結果送給愛因斯坦,愛因斯坦將這個理論推廣,預測到如果將一些特殊的原子氣體冷卻到極低溫狀態,那麼所有的原子將會突然聚集到最低能量態,即一種全新的相態「完全量子簡併」態,這就是玻色—愛因斯坦凝聚。
20世紀80年代中期,物理學家朱棣文、克洛德·科昂-塔努吉和威廉·菲利普斯,利用雷射技術發展了超冷原子的技術,開拓了超低溫物理研究的嶄新領域,他們因此分享了1997年的諾貝爾物理學獎。運用這項技術,1995年,物理學家埃裡克·康奈爾、卡爾·威曼和沃爾夫岡·克特勒,相繼在實驗室成功製備出世界上第一批「玻色—愛因斯坦凝聚態」,證實了玻色和愛因斯坦的理論,3個人分享了2001年的諾貝爾物理學獎。
20多年來,隨著原子冷卻和捕陷技術日臻成熟,包括中國科學家在內的世界各國物理學家紛紛開展了各種玻色—愛因斯坦凝聚體的製備和性質研究,並擴展到製備和研究費米簡併量子氣體,使超冷原子簡併量子氣體的研究成為現代物理學的一個前沿領域。比如,2003年11月,物理學家魯道爾夫·格裡姆、德波拉·金和凱特勒製造了第一個分子構成的玻色—愛因斯坦凝聚。
在本次會議上,沃爾夫岡·克特勒作了題為《費米子強相互作用研究》的報告。他說:「我們非常高興地看到,50年多年前,楊振寧、李政道和黃克孫對玻色—愛因斯坦凝聚有關參數進行了修正,最近,他們預言的理論結果已經被分子玻色—愛因斯坦凝聚實驗所證實。」此外,楊振寧和楊振平在20世紀60年代提出的一維玻色氣體熱力學理論,最近也被原子晶片中的玻色氣體實驗證實。
本次會議由清華大學高等研究中心和物理系聯合舉辦。清華高等研究中心師生從1997年開始從事玻色—愛因斯坦凝聚方面的理論研究,取得了創新性成果。中心負責人表示,這些會議讓領域中最活躍、最有成就的國內外研究人員聚集中國,希望藉此促進我國在這一領域的研究工作迅速趕上世界先進水平。
《科學時報》 (2008-10-21 A1要聞)