由中科院院士王育竹领导的研究小组，近日实现了我国第一个原子芯片上的玻色—爱因斯坦凝聚体，标志着我国冷原子物理研究和量子信息存储技术研究取得标志性进展。 

     

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根据物理学理论，在极低温度下，物质的原子会突然“凝聚”到同一状态，这一状态被称为玻色－爱因斯坦凝聚态（ＢＥＣ）。这一理论由印度物理学家玻色和著名物理学家爱因斯坦提出。１９９５年６月，美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家克特勒分别在铷原子蒸气中第一次实现玻色－爱因斯坦凝聚，三人因此获得２００１年度诺贝尔物理学奖。 

    随着物理科学技术的发展，ＢＥＣ在超高精度原子频率标准、原子干涉仪、量子信息存储和信息处理等方面获得了重要应用。目前，研制小型化的冷原子实验装置（即原子芯片实验装置）已成为国际上冷原子应用技术研究的重要发展方向。国际上美、法、德等发达国家拥有芯片ＢＥＣ，在亚洲仅有日本已实现芯片ＢＥＣ。 

    从２００３年起，在国家自然科学基金委和科技部的支持下，中科院上海光机所量子光学重点实验室成立了原子芯片组，承担国家自然科学基金重点课题“超冷原子和ＢＥＣ物理性质的研究”和“９７３”冷原子系综量子信息存储研究。 

    实现ＢＥＣ相变对实验条件的要求极为苛刻。实验一方面需要达到极低的温度，另一方面需要极高的原子密度。研究组优化了各个部件的设计和各个实验环节，并利用高频蒸发冷却技术，使超冷原子气体的温度冷却到３００纳Ｋ，实现了ＢＥＣ相变。凝聚体的原子数为３０００个，与国际同类实验相同。