量子驱动的原子尺度活性物质
活性物质是指那些从局部环境中提取能量并将其转化为运动的粒子。尽管活性粒子已被微型化至纳米尺度,但在更小的单个原子这一基本尺度上实现活性仍是一个开放挑战,因为在此尺度下量子效应日益显著。本实验表明,束缚于光偶极阱中的单个铯-133原子,通过量子力学自旋相互作用从铷-87原子的超冷浴中提取能量,并将其转化为活性运动。该团队利用基于动理学理论导出的无参数活性朗之万模型定量复现了由此产生的动力学,并通过事件驱动的蒙特卡洛碰撞模拟对该模型进行了验证。活性的微观起源被确定为量子自旋交换,它将离散的内禀自旋能量转移为动能。该研究工作在单个原子的基本尺寸极限上建立了一条量子启用的活性物质路径,并为探索活性、量子物理与介观非平衡热力学的相互作用开辟了前景。
量科快讯
1 天前
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