第四零七天，1924年，被连续拒稿的萨特延德拉·纳特·玻色（Satyendra Nath Bose）心灰意冷，选择将自己的稿件寄给爱因斯坦。这份手稿没有一丝经典物理的痕迹，完全建立在量子理论的基础之上，而其中的推导吸引了爱因斯坦的注意。爱因斯坦亲自将玻色的手稿从英语翻译成德语，并以玻色的名义寄送给当时的重要期刊《德国物理学刊》。
正是在这篇文章中，玻色-爱因斯坦凝聚态的概念被提出了。量子力学中，粒子由波函数描述。当温度接近绝对零度时，粒子都处于最低能级，它们的波函数扩散开来。如果此时粒子密度较大，波函数覆盖的范围超出粒子间的间距，我们无法从波函数中分辨出单个粒子，玻色-爱因斯坦凝聚态就产生了。这是一组处于相同量子态上的粒子，它们拥有完全相同的取向、完全一致的振动频率。
1995年，埃里克·阿林·康奈尔（Eric Allin Cornell）带领团队将铷-87原子冷却到170纳开尔文（nK）后，首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚态。4个月后，沃尔夫冈·克特勒（Wolfgang Ketterle）的团队利用纳-23原子独立实现了玻色-爱因斯坦凝聚态。后来，他们共同获得了2001年的诺贝尔物理学奖。
但在此之后的20多年里，没有人能稳定地让分子进入玻色-爱因斯坦凝聚态。相比于原子，分子能级更为复杂，用途更为广泛。不过也正因如此，它们更难被冷却。
直到最近，在一篇发表于《自然》的论文中，来自芝加哥大学和山西大学的国际研究团队将6万个11纳开尔文的铯原子固定在他们制造的二维平坦势阱中，产生了铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚态，在磁场的作用下，这些原子形成了分子，首次形成较为稳定的铯分子玻色-爱因斯坦凝聚态。
极冷的粒子监狱
论文通讯作者，芝加哥大学教授金政表示：“实验最难的部分就是保证分子玻色-爱因斯坦凝聚态的稳定性，如果它们消散太快，我们就无法验证它们是否形成了这种状态。”分子之间的非弹性碰撞会很快将其加热，让分子逃离势阱，并且阻止分子进入玻色-爱因斯坦凝聚态。而低温和合适的势阱形状，是分子玻色-爱因斯坦凝聚态能稳定存在的关键因素。
为了实现极冷的实验环境，研究团队分三个阶段来冷却铯原子。第一阶段是激光冷却，铯原子被放到磁光阱中，铯原子受到来自三对方向垂直的特定频率的激光照射，当其运动方向与激光方向相对时，铯原子会吸收光子，同时获得原先光子的动量，但由于两者运动方向相反，铯原子的动量会降低，也就是让其降温。在这个过程中，铯原子能被冷却到几微开尔文量级。
第二阶段需要拉曼边带冷却，即将铯原子束缚到光晶格中，每个格点可以近似看作一个简谐子势阱。在简谐子势阱中，原子一般不处于振动能级基态。而由于外加磁场对原子造成的塞曼效应（Zeeman effect），原子能级分裂成多个能级。调整磁场让分裂能级间隔和原子振动能级间隔相同，再通过拉曼双光子过程，改变原子的磁量子数和振动能级，让原子处于最低能量状态，这样就能让原子冷却到几百纳开尔文左右。
第三阶段需要用到蒸发冷却。将原子固定到势阱中，不断降低势阱的深度，让动能较高的原子自发逃出势阱。就像蒸发一样，逃走的原子带走了部分热量，剩下的原子经过弹性碰撞达到平衡后，相较于之前的状态，整体温度进一步降低。最终，通过三个冷却步骤，研究人员得到了6万个11纳开尔文的铯原子组成的凝聚体。
除此之外，研究团队将这6万个11纳开尔文的铯原子固定到特定势阱中，这个势阱中，Z方向的势阱高度远高于铯原子动能，原子只能在和Z轴垂直的平面上运动，这就是所谓的二维势阱。而这个二维的底部形状，论文第一作者张振东表示：“我们实验相比之前最大的创新，就是势阱的形状，平底的势阱相较于简谐势阱来说，更容易让分子稳定存在。”
将6万个铯原子冷却到11纳开尔文，并固定到二维平坦势阱中后，铯原子就已经进入了玻色-爱因斯坦凝聚态。接下来，研究人员通过控制磁场变化，让铯原子变为了铯分子。
向分子转变
两个铯原子接近时，其整体势能发生变化。一般而言，铯原子并不会自发变成铯分子，但铯原子和铯分子的磁矩不同，其势能曲线随磁场的影响也不同。通过改变磁场，铯原子和铯分子的势能曲线就会接近，这时就会产生Feshbach共振。6万个铯原子中，任意两个都有机会配对转变成铯分子，玻色-爱因斯坦凝聚态的铯原子中的一部分就在这一步转变为了铯分子。
分子势能曲线（蓝线）相对原子势能曲线（黑线）上下移动。两者接近时，会发生Feshbach共振，原子会变成分子
不是所有的铯原子都能转变成铯分子，研究人员还需要将铯原子和铯分子分离开来。而也正是由于铯原子和铯分子磁矩不同，两者对磁场的响应是不同的。研究人员向上施加一个带有梯度的磁场，铯原子和铯分子就能分离开。而磁矩的不同也代表着能级的些许不同，对不同频率激光的响应也不同：特定的激光可以移动铯原子，而不会移动铯分子。磁场和激光双管齐下，铯分子和铯原子之间就这样分离开来。因此，这也意味着研究人员实现了铯分子的玻色-爱因斯坦凝聚。
正是在这篇文章中，玻色-爱因斯坦凝聚态的概念被提出了。量子力学中，粒子由波函数描述。当温度接近绝对零度时，粒子都处于最低能级，它们的波函数扩散开来。如果此时粒子密度较大，波函数覆盖的范围超出粒子间的间距，我们无法从波函数中分辨出单个粒子，玻色-爱因斯坦凝聚态就产生了。这是一组处于相同量子态上的粒子，它们拥有完全相同的取向、完全一致的振动频率。
1995年，埃里克·阿林·康奈尔（Eric Allin Cornell）带领团队将铷-87原子冷却到170纳开尔文（nK）后，首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚态。4个月后，沃尔夫冈·克特勒（Wolfgang Ketterle）的团队利用纳-23原子独立实现了玻色-爱因斯坦凝聚态。后来，他们共同获得了2001年的诺贝尔物理学奖。
但在此之后的20多年里，没有人能稳定地让分子进入玻色-爱因斯坦凝聚态。相比于原子，分子能级更为复杂，用途更为广泛。不过也正因如此，它们更难被冷却。
直到最近，在一篇发表于《自然》的论文中，来自芝加哥大学和山西大学的国际研究团队将6万个11纳开尔文的铯原子固定在他们制造的二维平坦势阱中，产生了铯原子的玻色-爱因斯坦凝聚态，在磁场的作用下，这些原子形成了分子，首次形成较为稳定的铯分子玻色-爱因斯坦凝聚态。
极冷的粒子监狱
论文通讯作者，芝加哥大学教授金政表示：“实验最难的部分就是保证分子玻色-爱因斯坦凝聚态的稳定性，如果它们消散太快，我们就无法验证它们是否形成了这种状态。”分子之间的非弹性碰撞会很快将其加热，让分子逃离势阱，并且阻止分子进入玻色-爱因斯坦凝聚态。而低温和合适的势阱形状，是分子玻色-爱因斯坦凝聚态能稳定存在的关键因素。
为了实现极冷的实验环境，研究团队分三个阶段来冷却铯原子。第一阶段是激光冷却，铯原子被放到磁光阱中，铯原子受到来自三对方向垂直的特定频率的激光照射，当其运动方向与激光方向相对时，铯原子会吸收光子，同时获得原先光子的动量，但由于两者运动方向相反，铯原子的动量会降低，也就是让其降温。在这个过程中，铯原子能被冷却到几微开尔文量级。
第二阶段需要拉曼边带冷却，即将铯原子束缚到光晶格中，每个格点可以近似看作一个简谐子势阱。在简谐子势阱中，原子一般不处于振动能级基态。而由于外加磁场对原子造成的塞曼效应（Zeeman effect），原子能级分裂成多个能级。调整磁场让分裂能级间隔和原子振动能级间隔相同，再通过拉曼双光子过程，改变原子的磁量子数和振动能级，让原子处于最低能量状态，这样就能让原子冷却到几百纳开尔文左右。
第三阶段需要用到蒸发冷却。将原子固定到势阱中，不断降低势阱的深度，让动能较高的原子自发逃出势阱。就像蒸发一样，逃走的原子带走了部分热量，剩下的原子经过弹性碰撞达到平衡后，相较于之前的状态，整体温度进一步降低。最终，通过三个冷却步骤，研究人员得到了6万个11纳开尔文的铯原子组成的凝聚体。
除此之外，研究团队将这6万个11纳开尔文的铯原子固定到特定势阱中，这个势阱中，Z方向的势阱高度远高于铯原子动能，原子只能在和Z轴垂直的平面上运动，这就是所谓的二维势阱。而这个二维的底部形状，论文第一作者张振东表示：“我们实验相比之前最大的创新，就是势阱的形状，平底的势阱相较于简谐势阱来说，更容易让分子稳定存在。”
将6万个铯原子冷却到11纳开尔文，并固定到二维平坦势阱中后，铯原子就已经进入了玻色-爱因斯坦凝聚态。接下来，研究人员通过控制磁场变化，让铯原子变为了铯分子。
向分子转变
两个铯原子接近时，其整体势能发生变化。一般而言，铯原子并不会自发变成铯分子，但铯原子和铯分子的磁矩不同，其势能曲线随磁场的影响也不同。通过改变磁场，铯原子和铯分子的势能曲线就会接近，这时就会产生Feshbach共振。6万个铯原子中，任意两个都有机会配对转变成铯分子，玻色-爱因斯坦凝聚态的铯原子中的一部分就在这一步转变为了铯分子。
分子势能曲线（蓝线）相对原子势能曲线（黑线）上下移动。两者接近时，会发生Feshbach共振，原子会变成分子
不是所有的铯原子都能转变成铯分子，研究人员还需要将铯原子和铯分子分离开来。而也正是由于铯原子和铯分子磁矩不同，两者对磁场的响应是不同的。研究人员向上施加一个带有梯度的磁场，铯原子和铯分子就能分离开。而磁矩的不同也代表着能级的些许不同，对不同频率激光的响应也不同：特定的激光可以移动铯原子，而不会移动铯分子。磁场和激光双管齐下，铯分子和铯原子之间就这样分离开来。因此，这也意味着研究人员实现了铯分子的玻色-爱因斯坦凝聚。
你有没有感觉自己不该是现在这个样子，总隐隐觉得也许你还有被压抑的梦想，而你又觉得，你的梦想很可笑，就这样矛盾的随波追流，妥协与现实又，不敢相信你的梦想值得去追寻～世俗教育让很多人失去跟自己生命的链接，过得不快乐成了太多人生命的底色，人这辈子最幸运的是知道你是谁，要做什么事。 https://t.cn/R2WxT6z
最喜欢的数字就这样一晃而过 不免有些怅然 按时长大究竟是个什么概念 不明白也不会明白 随波漂流偶尔想想遥远的东西
坐车总是可以放空不用想七八 飘到哪个点停留一下 又开始飘 以前觉得浪费时间 现在再珍惜不过 想着能就这样一直开向远方就好了 但怎么可能呢 总是会走走停停至最终下车
雾大到看不清前方路 朦胧微雨 倒是难得景致
不过今日收到一个好消息 一定会有好结果的
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