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利用雷射冷卻技術來冷卻硬幣般大小的物體

Original publish date:May 04, 2007

編輯 John C. H. Chen 報導

科學家可以利用雷射冷卻技術來冷卻硬幣般大小的物體,達到0.8K。

雷射冷卻技術基本上都是用來冷卻原子氣體,讓少量的原子(~10^8個)達到絕對溫度10^-6度左右。但是LIGO Laboratory的科學家利用雷射冷卻的技術來冷卻一個硬幣般大小,重約一克(約10^20個原子)的鏡子,使鏡子的溫度達到0.8K。

值得注意的是這個冷卻技術只有在沿著雷射光方向成立,也就是說這是一維的冷卻技術。鏡子可以在另外兩個維度自由移動。所以就算是用手去觸摸這面鏡子,我們基本上並不會覺得這面鏡子特別冰冷。

利用雷射冷卻原子一維的運動達到0.8K,某種程度上類似把原子用雷射光牢牢押住,或者是類似把原子僅僅的貼在一跟監硬而不移動的棒子上。如果用第二種假設,那麼這根棒子的硬度大概比已知最硬的鑽石還要大上20%。

由於LIGO的主要任務是測量訊號極其微弱的重力波,這種方式可以有效降低系統雜訊,相信可以大幅提高偵測系統的靈敏度。

原始論文
An All-Optical Trap for a Gram-Scale Mirror
Phys. Rev. Lett. 98, 150802 (2007)

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