一項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)描繪了兩個原子碰撞的過程。這是每次觸摸到什么東西都會發(fā)生的事情，但從來沒有如此詳細(xì)地觀察過。詳細(xì)了解兩個原子之間的會議對于開發(fā)量子傳感器、量子計(jì)算機(jī)中使用的量子比特或基于單個原子的高密度計(jì)算機(jī)存儲器非常重要。

美國IBM阿爾馬登研究中心的楊凱領(lǐng)導(dǎo)了一個利用鐵原子檢測鈦原子的團(tuán)隊(duì)。前者位于表面，而后者固定在電子顯微鏡的尖端。

在《物理評論快報(bào)》雜志上，研究人員報(bào)道了他們?nèi)绾慰创畔嗷プ饔玫膹?qiáng)度，這是對兩個原子重疊邊緣的一種測量。從第一次接觸到完全碰撞，增加了一萬。

原子沒有堅(jiān)硬的邊緣。它們的外部邊界由它們的電子漫游來定義，在基于概率的軌道中，它們被稱為波函數(shù)。當(dāng)原子相互靠近時，它們開始通過一種叫做交換相互作用的力相互作用，這種力隨著波函數(shù)之間的重疊變得更強(qiáng)而相互作用。

韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)成員安德烈亞斯海因里希說：“原子之間的距離足夠近，一個波函數(shù)可以直接與另一個原子的波函數(shù)對話。

“交換相互作用是大多數(shù)結(jié)合分子的化學(xué)-電子相互作用的原因，導(dǎo)致泡利不相容原理，導(dǎo)致磁性相互作用，等等?！?

在這個實(shí)驗(yàn)中，研究人員將鈦原子沉積在兩個原子厚的氧化鎂層上作為絕緣體。

他們以兩種不同的方式測量了接近鐵原子在鈦上的原子水平的磁效應(yīng)：電子自旋共振，它為較弱的相互作用提供了更詳細(xì)的測量，以及非彈性電子隧道光譜，它使更緊密的相互作用能夠被測量。宿舍。

這兩組測量值落在同一條指數(shù)曲線上，這使得研究人員相信他們正在測量一個大范圍的相互作用。

海因里希說，如此廣泛的能量的精確測量是原子量子技術(shù)發(fā)展的福音。

“我們可以在原子尺度上看到，我們知道原子在哪里，”他解釋道。

“我們可以改變位置，這樣我們就可以構(gòu)建結(jié)構(gòu)，我們可以測量屬性并連貫地控制量子操作?！?

海因里希說，一個例子可能是將兩個或三個原子并排放置在一個表面上，然后對其中一個原子施加力，觀察原子之間的聯(lián)系如何變化。

“我們可以理解潛在的機(jī)制，”他說。

盡管海因里希對測量結(jié)果感到自豪，但他說結(jié)果并不令人驚訝。

“這是我們預(yù)期的詳細(xì)測量結(jié)果，”他說。

“這就是為什么量子力學(xué)是一個神奇的工具——它似乎只適用于你扔的任何東西，而且它剛剛好。這太棒了。

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