據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站報道,，科學(xué)家使用激光,，把分子冷凍到接近絕對零度,，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,，制造量子計算機邁進(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零度時,，它們就會遵守特殊的量子力學(xué)定律,。在與它們的低能級相應(yīng)的狀態(tài)下振動，這被用作超敏加速計和量子鐘,，原子本身也會粘在一起形成一種“超級原子”,，這就是著名的“玻色—愛因斯坦凝聚”,。

　　對分子制冷要比對單個原子更加復(fù)雜。原子可以通過激光來制冷,，因為來自激光束的光粒子被吸收后,，原子會重新發(fā)出一個光子，從而減少動能,。經(jīng)過上千次這種反應(yīng)滯后,，原子就被冷凍在絕對零度附近十億分之幾的范圍內(nèi)。但分子比原子更重,，更難對激光起反應(yīng),。而且，分子會以原子鍵和旋轉(zhuǎn),、自旋的方式儲存能量,，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現(xiàn)整體制冷,。首先，他們選擇了氟化鍶,，經(jīng)過計算,，這種分子不太可能發(fā)生振動阻礙制冷；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)用在量子計算機上。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互相反應(yīng),。使它們能執(zhí)行分類量子計算，可能會突破現(xiàn)有計算機的編碼和解碼問題,，實現(xiàn)量子重疊與牽連原理產(chǎn)生的巨大計算能力,。這是當(dāng)前最大的超級計算機由于物理化學(xué)方面的限制而無法實現(xiàn)的。