超冷原子物理實驗櫃,是空間站超冷原子物理實驗系統(簡稱超冷櫃,縮寫CAPR)是中國空間站夢天實驗艙主要科學載荷之一。
功能特點,研究套用,
功能特點
空間站超冷原子物理實驗系統(簡稱超冷櫃,縮寫CAPR)是中國空間站夢天實驗艙主要科學載荷之一,期望為超冷原子物理研究提供一個長期在軌穩定運行的實驗系統,是世界領先的中國首個微重力超冷原子物理實驗平台。
利用近地軌道優越的永久微重力條件和新型兩級蒸發冷卻等新方法,超冷櫃有望製備地面無法實現的距離絕對零度以上千億分之一度範圍內的超低溫量子氣體,觀測到肉眼可見的巨觀量子現象,原子之間相互作用時間增長3個數量級以上。
具有這些特性的原子氣體提供了一個獨特視窗和全新視角來直接觀察其獨特的原子行為,以地面上不可能的方式進入量子力學的奇異世界,超越地面的限制而獲得重大的基礎科學突破,理解物理本質,為基本物理定律提供更高精度的檢驗。
未來在軌運行期將開展諸如高溫超導機理、拓撲相變、量子精密測量、標準模型的檢驗等重大物理問題的研究,通過這些研究期望發現新的物質態,認識新的物理規律,在系列前沿研究方向取得突破性的研究成果。
研究套用
超冷原子物理實驗櫃突破了全光纖雷射鏈路、高精度雷射穩定、大電流磁阱控制、超高真空長時間斷電保持、高精密光機、高精度振動隔離等一系列關鍵技術,將地面上龐大複雜的冷原子實驗室集成為符合載人航天標準的、可在軌自動運行的、高可靠空間冷原子實驗平台,為我國的空間原子物理基礎研究和量子技術套用奠定基礎。
2022年11月,超冷原子物理實驗櫃有望製備地面無法實現的絕對零度以上千億分之一度範圍內(10~12K量級)的超低溫量子氣體,觀測到肉眼可見的巨觀量子現象,原子之間相互作用時間增長3個數量級以上。