【鍶的核的 '自旋對稱性' 透露】

明道

【鍶的核的 '自旋對稱性' 透露】

探測鍶: 看到"自旋對稱性"的第一個證據

新的測量，由一個國際團隊的研究人員使用世界上最精確的時鐘，表明，量子自旋的原子核可以説明確定原子碰撞強度。

這種現象產生一種特殊的"自旋對稱性"的核自旋，現在發現了第一個直接證據。

這一發現可以説明研究人員更好地瞭解超導和量子磁性等現象。

測量，依附于最近開發的原子鐘，基於元素鍶，在其最外層有兩個電子。

通常這些電子的自旋 — — 或磁矩 — — 指向相反的方向，並取消對方，給原子零整體電子的自旋。

這使得電子自旋很大程度上與無關這樣的原子是如何彼此交互。

相反，鍶原子核具有非零自旋 — — 同位素鍶 87 這種旋轉可以選擇任何值 10。

但因為原子核位於原子的中心，裡面很多層的電子，物理學家一直認為核自旋不應影響原子是如何交互的當他們發生碰撞。

強相互作用

然而，在 2010 年，理論家安娜瑪麗亞 · 雷伊在研究所在美國科羅拉多州博爾德 JILA 實現核自旋可能有影響，一個名為"su (n) 自旋對稱性"屬性。

根據這種對稱，兩個碰撞原子與不同的核自旋應該互動強烈比那些碰撞與同核自旋，雖然自旋的特定值並不重要。

雷伊的預測當時沒有現有設備提供的精度和控制需要來衡量這一影響。

這改變了在 2014 年 1 月，當雷伊的 JILA 同事君葉和其他報導建設鍶時鐘，打敗所有以前時鐘精度和穩定性。

時鐘使用人口的弱相互作用的鍶原子冷卻到約百萬分之一的絕對零度以上程度和被困在一個格子由隔行掃描雷射光束。

研究人員由利用精確的頻率，紅色鐳射照射原子和平均率的兩個原子的量子能態之間的電子躍遷的時鐘的滴答率。

雷伊推測這種速度應略有改變取決於兩個相互作用的原子是否有相同或不同的核自旋，和你們的最新時鐘會對這種變化敏感。

超級穩定

你們的團隊現在測量了預測的頻移。根據是否碰撞鍶原子有相似或不同的核自旋，的率，你們的時鐘滴答改變由圍繞著一個部分在 1016，這就像添加或減去 14 秒到太陽系的年齡。

檢測這微小的影響不可能沒有時鐘的超穩定的鐳射，這可以保持相干量子狀態足夠長的時間平均超過數百或數以千計的鍶原子的電子躍遷頻率。

葉教授說"這真的是我們有能維持極長的同調時間，鐳射的秘密武器"。

Composite image of JILA's strontium clock

完美時機: JILA 的鍶時鐘

理解和控制自旋對稱性效應將為建設更加精確的時鐘，其中之一將最終取代目前的銫標準至關重要。

超越更好的時鐘，團隊的方法還將使物理學家研究擺脫大合奏的粒子，包括超導和量子磁性，你們說的量子行為的現象。

"很棒的是，如何此時鐘技術現在用於研究量子多體系統，"弗洛裡安天眼，阿姆斯特丹大學的物理學家要求的結果是一個突破說。

"我認為許多人都會跟隨在這支球隊的步驟"。

工作發表在科學.

關於作者

加布裡埃波普金是根據華盛頓特區外科學作家

引用：http://www.microsofttranslator.c ... n-symmetry-revealed