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美國和荷蘭物理學家成功將鈉銫極性分子冷卻至接近絕對零度，使1000多個分子處于一個巨大的量子態，形成了分子玻色-愛因斯坦凝聚態。這項成果既可以幫助科學家創造出能無阻力流動的超固體材料，又有助于研制新型量子計算機。相關論文發表于3日出版的《自然》雜志。
早在20世紀20年代，愛因斯坦等人預測，當冷卻到接近絕對零度時，原子等粒子就不再“單兵作戰”，而是“整齊劃一”地聚集成一個“超級原子”，形成玻色-愛因斯坦凝聚態（BEC）。自1995年以來，物理學家已經實現原子BEC狀態，但他們一直期望穩定的分子實現這一目標。研究人員表示，分子能以原子不可能的方式旋轉和振動，分子BEC可為物理學家提供模擬和理解更廣泛物理現象的可能性，但與原子相比，分子的控制和冷卻更具挑戰性。
在最新研究中，研究人員利用一團極性分子完成了這一目標。每個極性分子由一個鈉原子和一個銫原子組成。他們利用兩種微波場操控極性分子：一種控制分子的旋轉；另一種則使分子發生振蕩。這兩個微波場“攜手”使分子朝向特定方向，防止了分子之間發生碰撞，這使科學家能夠擠出最熱分子，從而進一步冷卻分子。最終，他們將這些分子冷卻至約-273.15℃，得到了由1000多個分子組成的BEC，且其“壽命”長達2秒。
分子BEC不僅有助于科學家更深入地理解量子化學和強相關量子材料的性質，還可能為新型量子計算機的開發奠定基礎。
