德国慕尼黑大学和马普学会量子光学研究所的物理学家们在激光束构筑的三维能量点阵中，通过改变激光能量，成功地实现了玻色－爱因斯坦凝聚态下铷原子气体的超流体态与绝缘态的可逆转换。这一成果发表在新一期《自然》杂志上并获得高度评价，科学家认为该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。
此前，物理学家已经在极为接近绝对零度的条件下使铷原子气体实现了玻色—爱因斯坦凝聚。在该凝聚态下，所有的铷原子都具有同一个状态，并且原子可以无阻力地自由移动，这被称为“超流体”。德国物理学家利用6束激光形成了一种干涉图样，相当于一系列的能量“山峰”和“山谷”，然后将凝聚态下的铷原子气体放置其中。结果发现，由于超流动状态，最初铷原子可以轻易地在山地中移动；但当增加激光能量时，铷原子突然失去“自由”，被困在了能量“山谷”中而呈现绝缘态，即在这种状态下每一个“山谷”中的原子数目都是可以确定的。科学家们还发现从超流体态到绝缘态的这一转换过程是可逆的。
科学家们解释说，激光束构成了一个如同具有整齐统一布局的地形，能量高的“山峰”与能量低的“山谷”逐一相间地排列在三维空间中。最初超流体态下，原子可以从一个“山谷”移动到另外一个，并且无法确定每个“山谷”中原子的数目；但当增加激光能量时，“山峰”的高度为之改变，而此时原子都被束缚在“山谷”中，并且此时每一个“山谷”中的原子数量都可以精确测定，即铷原子气体呈绝缘态。通过改变激光能量调整能量“山峰”的高度，可以使铷原子在这两种状态中实现可逆转换。
有专家认为，由于每个铷原子都具有磁矩这种属性，可以用来表示“0”和“1”两种状态，即可以用做量子计算机的存储介质。大量的铷原子可以成为量子计算机的存储器，如果有两个这样的存储器，利用它们之间的相互作用，就可以实现量子计算。
《自然》杂志发表评论认为，这一发现在玻色－爱因斯坦凝聚研究中具有“里程碑性质”。（新华社）
