一個以德國科學家為主的歐洲（zhōu）研究團隊在微重力（lì）下的量子氣體（QUANTUS）項目上取得重要進展，他（tā）們成功開發（fā）出一種儀器，其可在失重條件下產生玻色?愛因斯坦凝聚態。科學家希望借助這種（zhǒng）零重力下的超低溫量子氣體研製原子（zǐ）幹涉儀等高（gāo）精密測量儀器，以用於測量地球的重力場，同時解決物（wù）理學領域的一些基礎問題。相關成果（guǒ）發表（biǎo）在最（zuì）新的《科學》雜誌（zhì）上。

　　物質波幹涉開（kāi）辟了計（jì）量學和基礎物理學領域精確測量的全新辦法。一個充滿希望的幹涉源（yuán）就是（shì）玻色?愛因斯坦凝聚。玻（bō）色?愛因斯坦凝聚態是原子在（zài）冷卻（què）到絕對零度左右（yòu）時所呈（chéng）現出的一（yī）種氣態的、超流性的物態。在這種狀態下，幾乎全部原子都聚集到能量最低的（de）量子態，原子因此失去其獨立的身份，可以用一個波函數（shù）來描述。這（zhè）種物質狀態顯示出和激光巨大的相似性（xìng）。將玻色?愛因斯坦凝（níng）聚體中的（de）原子相幹耦合輸出，就可得到（dào）一種性能全新的相幹物質波源??原子（zǐ）激光。這種（zhǒng）原子激光是（shì）將（jiāng）來提高原子幹涉儀靈（líng）敏度和準確（què）性的關鍵。

　　現（xiàn）在，由德國漢諾威大學領（lǐng）導的QUANTUS項目組成功研發出一種新儀器，其外形是一個與門差（chà）不多高和寬的圓柱體，內部安裝有原（yuán）子芯片、螺線管、激光器和攝像頭。該設備已在不（bú）來梅應用空間技術和微重力中心（ZARM）146米的下降塔中得到應用，並在失重條件下成（chéng）功獲得了玻色?愛因斯坦凝聚態。

　　在（zài）不來梅下降塔的自由下落實驗中，科（kē）學家在原子芯片上創造了一個數毫米大的宏觀（guān）波（bō）包，並且觀（guān）察其演變超過1秒。歸功於類（lèi）似激（jī）光的特（tè）性，科學家（jiā）們借助光診斷的方法確認（rèn）這（zhè）個物質波包（bāo）中超過10000個原子是不確定的（即處於玻色?愛因斯坦凝聚態）。研究小組在不來梅下降塔進行投（tóu）放試（shì）驗（yàn）超過（guò）180次，是目前為（wéi）止最複雜和最穩定的試驗。這些試驗結果為未來利用原子幹涉觀察量子物質演變以及將其作（zuò）為慣性傳感器（qì）的研究奠定了基（jī）礎。

　　未來（lái）原子幹涉儀的應用範圍將從地球重力場（chǎng）測量的跨（kuà）學科應用延伸至弱等效原則的量（liàng）子試（shì）驗。弱等效原則是廣義相對（duì）論（lùn）的理論基石。與組成無關的物質波以（yǐ）同（tóng）樣的方式在重力場中下降需要弱等效原（yuán）則。等效原則試驗或許有助於將量子力學和廣義相對論統一到一個共同的理論裏。因此，這個量子物質等效（xiào）原則試驗是利用玻色?愛因斯坦凝聚（jù）態驗證愛因斯坦相對論的一個令人鼓舞的做法。