中国科学家刷新已知最冷人造物质纪录 9.7皮开尔文铷原子云诞生于空间站

11月6日消息，我国科研团队依托中国空间站梦天实验舱超冷原子物理实验柜，成功将铷原子云冷却至9.7皮开尔文（千亿分之一开尔文），较室温低14个数量级，可稳定观测7秒，刷新人类人造物质最低温度纪录，造出目前人类已知最冷人造物质。相关研究成果于当日发表在国际学术期刊《科学》。

绝对零度为零下273.15摄氏度，是热力学的温度下限。根据热力学第三定律，物质只能无限靠近这一极限，无法真正抵达，百年来一直是全球低温量子物理领域追逐的目标。此前，德国科研团队在2021年创下38皮开尔文的铷原子云低温纪录，本次我国团队借助全光阱冷却技术，将等效温度大幅降至9.7皮开尔文，向着绝对零度迈出关键一步。

此次突破的核心优势来自空间站独有的微重力环境。在地面开展超冷原子实验时，重力会牵引原子快速下落，极大限制冷却效果与观测时长；而太空微重力条件下，原子云能够长时间保持自由运动状态，为实现极致低温创造了得天独厚的实验条件。

这项成果背后，还完成了严苛的工程集成难题。原本一套体积约20立方米、重达10吨的地面超冷原子实验系统，被科研团队压缩集成至0.7立方米、重约500公斤，才得以适配空间站舱内环境，实现复杂低温量子实验在轨运行。

此次低温纪录的突破，建成了独一无二的在轨极端低温量子物理研究平台。一方面有望推动早期宇宙演化模拟、超轻暗物质探测这类前沿基础课题；另一方面衍生技术可支撑高精度原子干涉仪、量子传感器、空间原子钟研发，在地球微重力勘测、惯性导航、基础物理常数验证等领域发挥作用。

中国空间站超冷原子实验平台也将持续对外开放，为全球科学家提供极低温量子研究的太空实验条件，助力人类持续探索量子世界的底层规律。