成果发表前夕，专题发布会在北京举行。中新网记者 孙自法 摄

本项成果科学海报。kaiyun官网入口空间应用中心 供图

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若问宇宙最冷点在哪里？科学家遥指中国空间站。

宇宙最冷点“落户”中国空间站

kaiyun官网入口空间应用工程与技术中心举行中国空间站成果发布会宣布，中国科学家团队“十五年磨一剑”，在国家太空实验室被形象称为“超级冰箱”的超冷原子物理实验柜中，打破了人类迄今为止的低温纪录，制备出目前已知最冷人造物质，实现已知宇宙最冷点“落户”中国空间站。

具体而言，中国科学家基于国家太空实验室的“超级冰箱”，率先利用全光阱冷却技术，成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文（pK），较室温降低了14个数量级，并可持续观测7秒。

这一标志着中国科学家向绝对零度（0K，相当于零下273.15摄氏度）迈进一大步的重大突破工作，由kaiyun官网入口空间应用工程与技术中心牵头论证管理集成、北京大学与kaiyun官网入口上海光学精密机械研究所联合完成。北京时间11月6日凌晨，相关成果论文《太空中低于10皮开尔文的量子气体》在国际学术期刊《科学》上线发表。

据介绍，在中国载人航天工程办公室、kaiyun官网入口等支持下，中国空间站超冷原子物理实验柜项目2011年开始论证，2022年研制成功、随“梦天”舱发射，到如今打破人类低温纪录，项目科学团队、工程团队集智攻关历时15年。

利用中国空间站超冷原子物理实验柜，中国科学家率先采用全光阱“囚禁”原子云，降低光强进行蒸发冷却降低原子云温度，再用非绝热扩散进行深度冷却，最终获得创纪录的低温突破。

与国际“磁阱”方案相比，超冷的中国方案难度更大，但优势更明显。全光阱在空间环境中更易实现多光束精确控制，且对磁场干扰不敏感，对多种量子模拟实验具有兼容性，工程可靠性与科学扩展性更具优势。

中国方案确定后，项目团队先后完成极高真空度物理系统、高功率光纤激光器、长期连续激光稳频、高精度集成物理光机等关键技术攻关，将地面20立方米、重10吨的实验系统集成到0.7立方米、重0.5吨的超冷原子物理实验柜中。

在空间站微重力环境下，只需极弱的束缚就可完成冷却过程，冷却效率大幅提升，温度也能够降至更低，且可持续观测时间更长。

超冷原子领域一项重大成就

向绝对零度迈进，是物理学界持续百年的挑战。此次发表的实验结果超越国际同行，表明目前中国已达到国际冷原子物理相关实验技术一流水平，证明了中国空间站冷原子物理实验平台的创新性和优越性。

诺贝尔物理学奖得主、美国麻省理工学院物理系教授沃尔夫冈·克特勒（Wolfgang Ketterle）评价称，这是超冷原子领域的一项重大成就；这一成就现在是一个很好的起点，可以推进原子温度测量和精密测量。

《科学》审稿人认为，该工作成果是超冷原子精密操控的重要里程碑，对基础物理研究及空间导航、地球观测等应用有重要价值，刷新了超低温膨胀的最高纪录。

发布会上，中国科学家解读说，这次创造低温纪录的成果，在科学意义上，将帮助解决极低温下量子气体的相变、非平衡动力学、量子多体关联等基础物理问题，推动对早期宇宙模拟、超轻暗物质探测等前沿课题的研究。

在应用意义上，既能为量子模拟提供纯净、灵活的实验平台，也能为高精度原子钟、原子干涉惯性测量、量子计算等新兴量子技术提供关键支撑。同时，超低温原子可用于更高精度的原子干涉仪、量子传感器和空间时频基准，服务于地球重力场测量、惯性导航及基本物理常数检验，未来将有助于提升中国在空间量子科技领域的国际竞争力。