最近，中國科學技術(shù)大學教授潘建偉及其同事陳帥等與清華大學翟薈小組合作，在超冷銣原子玻色氣體中人工合成自旋—軌道耦合的基礎上，首次在實驗上成功確定自旋—軌道耦合玻色氣體在有限溫度下的相圖，標志著我國在超冷原子量子模擬這一重要實驗領域占據(jù)了一席之地。該實驗成果以封面標題的形式發(fā)表在4月初出版的《自然—物理學》雜志上。

　　此次研究人員首先利用拉曼耦合技術(shù)，人工合成了自旋—軌道耦合的超冷銣原子玻色氣體。通過改變系統(tǒng)溫度，他們首次觀察到了玻色—愛因斯坦凝聚體(BEC)的轉(zhuǎn)變溫度在自旋—軌道耦合影響下的變化;在實驗上確定了磁性平面波相BEC到非磁性條紋相BEC在非零溫度下的相變曲線;同時觀察到在自旋—軌道耦合作用下，玻色氣體磁性的產(chǎn)生與BEC轉(zhuǎn)變溫度的一致性。科學家在這些現(xiàn)象的基礎上，比較完整地描繪出有限溫度下自旋—軌道耦合玻色氣體的相圖。

　　該發(fā)現(xiàn)有助于更清楚地理解自旋—軌道耦合的玻色氣體的基本特性，展現(xiàn)了超冷量子氣體在相互作用效應和熱力學效應的共同影響下所產(chǎn)生的豐富的物理內(nèi)容，是超冷原子量子模擬的一項重要進展，充分顯示出量子模擬的強大功能。