中国空间站造出9.7皮开尔文最冷物质

11月6日，中国科学院发布消息：在空间站梦天舱的超冷原子物理实验柜里，中国科学家把铷原子云冷却到9.7皮开尔文，也就是千亿分之一开尔文，比室温低14个数量级，可稳定观测7秒，刷新了此前国际团队保持的纪录。

温度的本质是原子的热运动，原子跑得越慢，温度越低。北京大学电子学院教授陈徐宗解释，地面上重力会拉着原子云往下掉，想更冷就得加更强的束缚，束缚本身又带进多余能量，所以地面观测只能维持0.05秒。到了微重力环境，原子云自由漂浮，只需极弱的约束就能深度冷却。

难的是把设备做小。原本一间房子大小、重约10吨的地面系统，被压缩成0.7立方米、0.5吨重的空间科学实验设施。中科院上海光机所研究员李唐打了个比方：要把二十几束激光精确汇聚到几十微米的原子云上，误差不能超过5微米，约十分之一根头发丝。

技术路线也和国外不同。国际上通行原子芯片磁阱，中国团队选择难度更高的全光阱冷却，抗磁场干扰、适配光晶格实验。从论证到在轨出成果，这条路走了十余年。

成果发表于《科学》。审稿人评价，这项工作代表超低温膨胀领域当前最高水平。受访专家表示，超冷原子可用于更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间时频基准，服务地球重力场测量、惯性导航和基本物理常数检验，也有助于超轻暗物质探测等基础研究。