利用量子力學原理延長原子激發態的生命期

如何利用量子力學的基本原理控制物質與光的交互作用是一個重要的科學問題。近日美國實驗天體物理聯合研究所(JILA)利用費米子的特性，成功在低溫原子氣體實現了原子激發態生命期的延長。根據包立不相容原理，兩個費米子不能處於同一量子態。研究團隊製備低溫鍶原子(屬於費米子)氣體，在實驗條件下所有可能的低能量態都被粒子所占據。當原子被光激發後，由於低能量態已被占據，被激發的原子無法順利地透過放出光子回到低能量態，使得原子在激發態的時間被大幅延長。此研究提供的技術能有效控制原子與光的交互作用，並有望促進量子通訊領域的發展。