中国科学院空间应用工程与技术中心近期在其创新实验平台“梦天舱”中成功实现铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文。这一成就相较于室温降低了14个数量级，并在持续观测7秒的条件下刷新了人类已知的最低温度纪录。根据相关定义，皮开尔文是极微小的温度单位，1皮开尔文等于一万亿分之一开尔文（1 pK = 10⁻¹² K），而绝对零度（0 K，约为-273.15摄氏度）代表热力学中已知的最低温度，此温度无法真正实现，仅可无限接近。
首先，该研究的温度记录远低于2021年由德国科研团队创造的38皮开尔文记录。中国团队在微重力环境下的实验，提供了四分之一的温度优势，并延长了自由膨胀时间至7秒，这为捕捉极低温下物理现象的微弱信号提供了更长的观测窗口。微重力环境是突破地面实验极限的关键，地面重力至使得原子云迅速下坠， necessitating stronger confinement fields that, while maintaining stability, introduce additional energy that limits further cooling. 相较之下，空间站的微重力状况使得原子云可几乎自由飘浮，仅需轻微的光学约束即可实现深度冷却。
其次，研究团队采用的全光阱冷却技术显示出其在技术路线上的独特性，区别于国际上普遍使用的原子芯片磁阱方案。全光阱技术利用聚焦激光束构建势阱，对于磁场干扰不敏感，并具备良好的适配性，便于后续光晶格相关实验的开展。此外，实验系统的高度集成化也是这一研究的重大亮点。一系列技术攻关将原本占地20立方米的实验装置精简到0.7立方米，并分量减至约500公斤，满足航天级应用的要求。 吉祥体育下载
从量子物理研究的角度，铷原子云在接近绝对零度的条件下进入了玻色-爱因斯坦凝聚态，原子呈现出宏观量子行为。根据论文摘要，此次制备的凝聚体包含约2.0×10⁴个原子，其等效温度的不确定度范围为9.7（+3.2/−2.7）皮开尔文。这一条件下的实验能够为研究极低温量子气体的相变、非平衡动力学及多体关联等基础科学问题提供前所未有的实验平台，同时也对早期宇宙模拟与超轻暗物质探测等前沿领域产生积极推动作用。
在应用方面，超冷铷原子具备极高的潜力用于研制更高精度的原子干涉仪、量子传感器及空间时频基准，能够支持重力场测量、惯性导航及基本物理常数的验证。相关研究成果已发表于国际学术期刊《科学》上，审稿人对此评价为超低温膨胀领域的当前最高水平。
综上所述，此项研究不仅显示出了中国在量子技术领域的先进性与前瞻性，同时为后续的量子物理研究和其应用前景奠定了坚实的基础。研究表明，微重力环境下的超冷原子实验为探索基础科学问题提供了重要契机，并对未来科技进步具有深远的影响。 吉祥体育下载
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