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将铷原子的气体冷却到绝对零度以上的一亿分之一度或更低，就会发生一些奇怪的事情。原子失去它们的个体性并合并成一个单一的量子态，形成所谓的玻色-爱因斯坦凝聚态 (BEC)。在这种凝聚态中，原子无摩擦地流动，赋予超冷气体超流动的特性。自 1995 年以来，科学家们就已经了解了很多，当时国家标准与技术研究所的埃里克·A·康奈尔和他的同事在实验室中创建了第一个 BEC，这一成就为他们赢得了 2001 年的诺贝尔物理学奖。现在，新的研究使这项工作更进一步，揭示了令人惊讶的 BEC 行为。 看来，在某些条件下，凝聚态会发生可逆的量子相变，从超流体转变为图案化的流体，这是一种新型的物质。今天在《自然》杂志上宣布的这一发现可能有助于构建量子计算机。
为了诱导他们的铷 BEC 切换状态，德国慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的马库斯·格雷纳和他的同事将量子气体置于光晶格中，这是一种由激光束产生的三维光干涉图案。在超流体相中，铷原子在这个高能峰和低能谷的景观中自由移动，每个谷中 settling 的原子数量各不相同。但是，当研究人员增加构成光晶格的激光束的强度时，从而增高了能量景观的峰值，原子失去了自由，每个原子都被困在一个谷中，迫使超流体进入绝缘相。降低激光场的强度会降低峰值并释放原子，使气体恢复到超流体状态。
在《自然》杂志报告的评论中，荷兰乌得勒支大学的物理学家亨克·T·斯托夫指出，在绝缘相中创建的理想单原子阵列适合量子计算。“每个铷原子都有一个磁矩，因此具有两个内部状态，可以用作量子位的 0 和 1，”他写道。鉴于光晶格中存在大量的铷原子，他说，它们可以为量子计算机提供内存。此外，“如果有两个这样的内存可以相对于彼此移动，我们甚至可以利用原子之间的相互作用来进行量子计算，”斯托夫沉思道。“实现这个令人兴奋的目标的第一步现在已经迈出。”