“我们能够看到这些有趣的原子云中的单个原子，以及它们彼此之间的相互作用，这非常美妙，”麻省理工学院托马斯·A·弗兰克物理学教授马丁·茨维尔林说。在美国，麻省理工学院的科学家们在一项开创性的成就中，成功地捕捉到了在空间中自由相互作用的单个原子的首批图像。这一里程碑揭示了控制它们行为的难以捉摸的量子效应，证实了数十年的理论预测。
研究人员开发了一种独特的技术，利用光晶格短暂地捕获原子。这使他们能够拍摄到玻色子和费米子之间前所未见的相互作用。图像显示玻色子聚集形成波状结构，费米子形成对，这些机制与超导性有关。
这些发现于2025年5月5日发表在《物理评论快报》上，为观察真实空间中的量子现象提供了一种强大的新方法。该团队的原子分辨显微镜技术包括将原子限制在激光束阱中，然后用光晶格冻结它们，最后照亮并捕获它们的位置。
该团队成功地拍摄了不同原子云的图像，捕捉到玻色子聚集成波，费米子配对。这种配对是超导涉及的关键过程。展望未来，该团队将应用他们的成像技术来可视化更奇特和更少被理解的现象，例如“量子霍尔物理学”。