NIST的科學(xué)家說，理論上這個(gè)技術(shù)可以把物體冷卻到絕對(duì)零度，這是一個(gè)萬物沉寂、沒有能量、也沒有運(yùn)動(dòng)的溫度。

    “鼓被冷卻到的溫度越低，在應(yīng)用中的表現(xiàn)就越好，”該實(shí)驗(yàn)的負(fù)責(zé)人、NIST物理學(xué)家John Teufel說?！皞鞲衅鲿?huì)更加地靈敏；儲(chǔ)存器可以保存更久的信息。若用來造量子計(jì)算機(jī)，計(jì)算過程會(huì)沒有任何失真，可以準(zhǔn)確地給出你想要的答案?！?/P>

    “實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)該領(lǐng)域的專家來說完全是個(gè)驚喜！”Teufel的小組的另一位主要負(fù)責(zé)人Jose Aumentado說，“這是一個(gè)十分優(yōu)美的實(shí)驗(yàn)，必將產(chǎn)生巨大影響?！?/P>

    鋁鼓的直徑200納米，厚度100納米，它嵌在一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的超導(dǎo)電路中，鼓的振動(dòng)可以影響在其腔體中來回反射的微波。微波也是電磁波的一種，是一種看不見的“光”，比起可見光來，它的波長更長，頻率更低。

    腔體中的微波會(huì)調(diào)整自身頻率來適應(yīng)鼓的自然共振頻率。每一個(gè)鼓腔都有一個(gè)自然共振頻率，像“聲調(diào)”一樣。用手指在裝有水的水杯邊緣磨擦，水杯會(huì)嗡嗡作響，杯中水量決定水杯空腔的大小，從而產(chǎn)生不同的音調(diào)。鼓腔的自然頻率也是同樣的道理。

    NIST的科學(xué)家曾將量子鼓冷卻到它的基態(tài)，即三分之一個(gè)能量量子。他們使用了一種叫邊帶冷卻（sidebandcooling）的方法，在超導(dǎo)電路上施加了一個(gè)頻率略低于鼓腔諧振頻率的振蕩電流，鼓腔在電流作用下振動(dòng)產(chǎn)生相同頻率的光子，如前所述，這些光子又會(huì)被調(diào)整到略高的鼓腔自然諧振的頻率上。

    我們知道，光子的頻率越高，能量就越大，多余的能量自然來自量子鼓本身。當(dāng)光子積累到一定程度后便從鼓中溢出，帶走這些能量，鼓就被冷卻下來了。這個(gè)原理與大名鼎鼎的激光冷卻原理大同小異，1978年NIST第一次用激光冷卻了一個(gè)原子，如今激光冷卻已經(jīng)被應(yīng)用于原子鐘等廣泛領(lǐng)域。

    最近的一次NIST實(shí)驗(yàn)又有了新的改進(jìn)----使用“壓縮態(tài)光”（squeezed light）來驅(qū)動(dòng)電路?！皦嚎s”（Squeezing）是一個(gè)量子力學(xué)的概念，一個(gè)處于壓縮態(tài)的光子，其噪音或量子擾動(dòng)被壓縮到了最低。

    在量子擾動(dòng)的制約下，傳統(tǒng)技術(shù)只能將物體冷卻到了某一個(gè)最低溫度，NIST的團(tuán)隊(duì)通過使用壓縮光，獲得了更加精確的電流頻率。這個(gè)特殊的電路可以產(chǎn)生十分“純凈”的光子，將量子擾動(dòng)控制在最低水平，從而突破了最低溫度的限制。

    “光子的噪音（即光子動(dòng)量和位置的不確定性）會(huì)增加光子隨機(jī)碰撞腔壁的概率，這種碰撞反而會(huì)加熱腔體，我們通過對(duì)光子態(tài)的振幅和相位在某個(gè)特定方向上進(jìn)行壓縮，產(chǎn)生了完全相干的光子，和更加穩(wěn)定的光場(chǎng)”，Teufel說，“這些光子既脆弱又強(qiáng)大?！?BR>NIST的實(shí)驗(yàn)證明了壓縮態(tài)光可以突破一直以來的冷卻極限，Teufel說，這也適用于更大的物體或者低頻的物體，這些往往是最難冷卻的。