在超高真空环境下利用保罗阱捕获并冷却纳米金刚石:迈向大质量物体的物质波干涉测量

量子力学(QM)与广义相对论(GR,即引力理论)是现代物理学的两大支柱。采用大质量粒子的物质波干涉仪可在未探索领域中检验诸多基础理论,包括量子力学的核心原理——空间叠加原理,同时为探究量子力学与广义相对论的交叉领域(如验证引力量子化)提供了可能。因此,实现此类干涉仪已成为学界重点攻关方向。尽管现有研究存在多种技术路线,该团队聚焦于将内嵌自旋的纳米金刚石作为测试粒子,结合施特恩-格拉赫力作用,实现时空闭环的物质波干涉方案。目前已有越来越多研究团队投身此方向[1]。本技术说明(系列七篇之一)旨在阐述该研究团队应对这一宏伟目标中各项挑战的具体方案,以期推动该领域发展。该工作详细介绍了在10^-8毫巴压力下囚禁纳米金刚石的实验,该条件足以实现短时施特恩-格拉赫干涉仪,并完整描述了将样品冷却至亚开尔文温区的过程,证实了纳米金刚石在1560纳米高强度激光照射下仍能稳定囚禁于势阱中。如有需要,研究人员可提供更多实验细节。

量科快讯