中國太空站創低溫紀錄 造出已知最冷人造物質
Bastillepost · 3 SOURCES1 day ago2 MIN
Summary
中國科學院空間應用工程與技術中心於2026年11月6日宣布，科研團隊利用天宮太空站夢天實驗艙內的超冷原子物理實驗櫃，成功將銣原子雲的等效溫度降至9.7皮開爾文（pK），創下已知最冷人造物質紀錄 。這較德國科研團隊於2021年創下的38皮開爾文紀錄更接近絕對零度，相等於室溫物質溫度的約一百萬億分之一，並可持續觀測7秒 。實驗由中國科學院空間應用工程與技術中心牽頭，北京大學與中國科學院上海光學精密機械研究所聯合完成，研究成果已於同日發表於國際學術期刊《科學》。超冷原子物理實驗櫃是中國首個空間微重力超冷原子物理實驗平台，亦是繼美國後全球第二個空間站超冷原子櫃 。
Key Points
- 研究團隊採用全光阱冷卻技術，成功將銣原子雲等效溫度降至9.7皮開爾文，較室溫降低14個數量級，距離絕對零度僅百億分之一度
- 中國的超冷原子物理實驗櫃於2022年隨夢天艙升空，採用「三維全光阱方案」進行兩級冷卻，與美國冷原子實驗室（CAL）使用的磁場加射頻場蒸發冷卻方法不同
- 工程團隊成功將原本佔地逾30立方米、重達數噸的地面實驗室，壓縮至體積不足1立方米、重量約300公斤、功耗約700瓦的超冷櫃
- 實驗觀測時間達7秒，為科學家提供充足時間研究原子的量子行為，相關實驗計劃涵蓋量子模擬、量子新物態、基本物理理論檢驗及暗物質探測等四大範疇至2032年
- 中科院上海光學精密機械研究所副研究員、超冷原子物理實驗櫃科學實驗系統副主任設計師汪斌指出，在微重力環境下原子可懸浮，無需強大外力束縛即可冷卻至更低溫度
Why It Matters
超冷原子物理實驗櫃的成功運行標誌着中國在空間量子物理研究領域取得重大突破，溫度接近絕對零度時原子運動幾乎靜止，讓科學家能夠觀察平時難以捕捉的微觀世界規律，對檢驗基本物理定律、探索暗物質及希格斯模型等前沿課題具有重要意義 。相關技術未來可應用於研發高精度原子干涉儀、量子感測器及空間原子鐘，提升慣性導航與精密物理測量的精度，為通訊、導航及基礎科學研究帶來深遠影響 。
超冷原子物理實驗櫃的成功運行標誌着中國在空間量子物理研究領域取得重大突破，溫度接近絕對零度時原子運動幾乎靜止，讓科學家能夠觀察平時難以捕捉的微觀世界規律，對檢驗基本物理定律、探索暗物質及希格斯模型等前沿課題具有重要意義 。相關技術未來可應用於研發高精度原子干涉儀、量子感測器及空間原子鐘，提升慣性導航與精密物理測量的精度，為通訊、導航及基礎科學研究帶來深遠影響 。