「我們能夠看到這些有趣的原子雲中的單個原子，以及它們彼此之間的相互作用，這非常美妙，」麻省理工學院托馬斯·A·弗蘭克物理學教授馬丁·茨維爾林說。在美國，麻省理工學院的科學家們在一項開創性的成就中，成功地捕捉到了在空間中自由相互作用的單個原子的首批圖像。這一里程碑揭示了控制它們行為的難以捉摸的量子效應，證實了數十年的理論預測。
研究人員開發了一種獨特的技術，利用光晶格短暫地捕獲原子。這使他們能夠拍攝到玻色子和費米子之間前所未見的相互作用。圖像顯示玻色子聚集形成波狀結構，費米子形成對，這些機制與超導性有關。
這些發現於2025年5月5日發表在《物理評論快報》上，為觀察真實空間中的量子現象提供了一種強大的新方法。該團隊的原子分辨顯微鏡技術包括將原子限制在雷射束阱中，然後用光晶格凍結它們，最後照亮並捕獲它們的位置。
該團隊成功地拍攝了不同原子雲的圖像，捕捉到玻色子聚集成波，費米子配對。這種配對是超導涉及的關鍵過程。展望未來，該團隊將應用他們的成像技術來可視化更奇特和更少被理解的現象，例如「量子霍爾物理學」。