中国空间站创造最冷人造物质纪录 距绝对零度更近一步
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Summary
中国科学院空间应用工程与技术中心于2026年11月6日宣布，科研团队利用天宫空间站梦天实验舱内的超冷原子物理实验柜，成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文（pK），创下已知最冷人造物质纪录 。这较德国科研团队于2021年创下的38皮开尔文纪录更接近绝对零度，相当于室温物质温度的约一百万亿分之一，并可持续观测7秒 。实验由中国科学院空间应用工程与技术中心牵头，北京大学与中国科学院上海光学精密机械研究所联合完成，研究成果已于同日发表于国际学术期刊《科学》。超冷原子物理实验柜是中国首个空间微重力超冷原子物理实验平台，亦是继美国后全球第二个空间站超冷原子柜 。
Key Points
- 研究团队采用全光阱冷却技术，成功将铷原子云等效温度降至9.7皮开尔文，较室温降低14个数量级，距离绝对零度仅百億分之一度
- 中国的超冷原子物理实验柜于2022年随梦天舱升空，采用「三维全光阱方案」进行两级冷却，与美国冷原子实验室（CAL）使用的磁场加射频场蒸发冷却方法不同
- 工程团队成功将原本占地逾30立方米、重达数吨的地面实验室，压缩至体积不足1立方米、重量约300公斤、功耗约700瓦的超冷柜
- 实验观测时间达7秒，为科学家提供充足时间研究原子的量子行为，相关实验计划涵盖量子模拟、量子新物态、基本物理理论检验及暗物质探测等四大范畴至2032年
- 中科院上海光学精密机械研究所副研究员、超冷原子物理实验柜科学实验系统副主任设计师汪斌指出，在微重力环境下原子可悬浮，无需强大外力束缚即可冷却至更低温度
Why It Matters
超冷原子物理实验柜的成功运行标志着中国在空间量子物理研究领域取得重大突破，温度接近绝对零度时原子运动几乎静止，让科学家能够观察平时难以捕捉的微观世界规律，对检验基本物理定律、探索暗物质及希格斯模型等前沿课题具有重要意义 。相关技术未来可应用于研发高精度原子干涉仪、量子传感器及空间原子钟，提升惯性导航与精密物理测量的精度，为通讯、导航及基础科学研究带来深远影响 。
超冷原子物理实验柜的成功运行标志着中国在空间量子物理研究领域取得重大突破，温度接近绝对零度时原子运动几乎静止，让科学家能够观察平时难以捕捉的微观世界规律，对检验基本物理定律、探索暗物质及希格斯模型等前沿课题具有重要意义 。相关技术未来可应用于研发高精度原子干涉仪、量子传感器及空间原子钟，提升惯性导航与精密物理测量的精度，为通讯、导航及基础科学研究带来深远影响 。