據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站報(bào)道,，科學(xué)家使用激光,，把分子冷凍到接近絕對(duì)零度,，這是單分子激光制冷首次達(dá)到這樣的低溫,。向控制物質(zhì)化學(xué)物理過程,，制造量子計(jì)算機(jī)邁進(jìn)了一大步,。

　　上世紀(jì)七八十年代,，物理學(xué)家就能將原子冷卻到非常接近絕對(duì)零度的低溫,?；驹砭褪怯眉す庾饔迷谠由鲜怪疁p速,。當(dāng)原子被冷凍到接近絕對(duì)零度時(shí)，它們就會(huì)遵守特殊的量子力學(xué)定律,。在與它們的低能級(jí)相應(yīng)的狀態(tài)下振動(dòng),，這被用作超敏加速計(jì)和量子鐘，原子本身也會(huì)粘在一起形成一種“超級(jí)原子”,，這就是著名的“玻色—愛因斯坦凝聚”,。

　　對(duì)分子制冷要比對(duì)單個(gè)原子更加復(fù)雜,。原子可以通過激光來制冷，因?yàn)閬碜约す馐墓饬Ｗ颖晃蘸?，原子?huì)重新發(fā)出一個(gè)光子,，從而減少動(dòng)能。經(jīng)過上千次這種反應(yīng)滯后,，原子就被冷凍在絕對(duì)零度附近十億分之幾的范圍內(nèi),。但分子比原子更重，更難對(duì)激光起反應(yīng),。而且,，分子會(huì)以原子鍵和旋轉(zhuǎn)、自旋的方式儲(chǔ)存能量,，這些因素都讓分子很難變冷,。

　　美國耶魯大學(xué)的愛德華·舒曼和戴維·德米爾，使用了既有技術(shù)和幾項(xiàng)新技術(shù),，把氟化鍶（SrF）冷凍到僅有幾百微開氏度,。研究小組用了一種新方法，使分子在同一方向上實(shí)現(xiàn)整體制冷,。首先,，他們選擇了氟化鍶，經(jīng)過計(jì)算,，這種分子不太可能發(fā)生振動(dòng)阻礙制冷,；然后，他們選擇了一束彩色激光,，以確保能量被分子吸收而不會(huì)讓它們自旋,；最后，他們用了一種預(yù)先冷凍的氟化鍶,，取得了良好的效果,。

　　這種超冷分子有助于科學(xué)家研究量子力學(xué)的化學(xué)屬性。超低溫度下,，極性分子可被看作是微小的磁體,，有著南北兩極，研究人員可利用這一性質(zhì),，構(gòu)建一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng),，讓極冷粒子在其中相互反應(yīng)，而這用超冷原子是做不到的,。

　　目前的溫度尚不是最低,，研究小組正在設(shè)法讓氟化鍶冷卻到大約300微開氏度。研究人員表示,，主要數(shù)據(jù)顯示還能做到更低的溫度,。如果進(jìn)一步把激光制冷技術(shù)拓展到分子,，就能讓多種不同的分子達(dá)到超冷穩(wěn)定。

　　德米爾說,，最終超冷材料將應(yīng)用在量子計(jì)算機(jī)上,。由于超冷分子具有“磁體”特征,，這意味著分子之間能通過磁場(chǎng)互相反應(yīng),。使它們能執(zhí)行分類量子計(jì)算，可能會(huì)突破現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的編碼和解碼問題,，實(shí)現(xiàn)量子重疊與牽連原理產(chǎn)生的巨大計(jì)算能力,。這是當(dāng)前最大的超級(jí)計(jì)算機(jī)由于物理化學(xué)方面的限制而無法實(shí)現(xiàn)的。