NIST的科學(xué)家說(shuō)，理論上這個(gè)技術(shù)可以把物體冷卻到絕對零度，這是一個(gè)萬(wàn)物沉寂、沒(méi)有能量、也沒(méi)有運動(dòng)的溫度。

    “鼓被冷卻到的溫度越低，在應用中的表現就越好，”該實(shí)驗的負責人、NIST物理學(xué)家John Teufel說(shuō)?！皞鞲衅鲿?huì )更加地靈敏；儲存器可以保存更久的信息。若用來(lái)造量子計算機，計算過(guò)程會(huì )沒(méi)有任何失真，可以準確地給出你想要的答案?！?/P>

    “實(shí)驗結果對該領(lǐng)域的專(zhuān)家來(lái)說(shuō)完全是個(gè)驚喜！”Teufel的小組的另一位主要負責人Jose Aumentado說(shuō)，“這是一個(gè)十分優(yōu)美的實(shí)驗，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)特殊設計的超導電路中，鼓的振動(dòng)可以影響在其腔體中來(lái)回反射的微波。微波也是電磁波的一種，是一種看不見(jiàn)的“光”，比起可見(jiàn)光來(lái)，它的波長(cháng)更長(cháng)，頻率更低。

    腔體中的微波會(huì )調整自身頻率來(lái)適應鼓的自然共振頻率。每一個(gè)鼓腔都有一個(gè)自然共振頻率，像“聲調”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。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(lái)自量子鼓本身。當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(lái)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)被應用于原子鐘等廣泛領(lǐng)域。

    最近的一次NIST實(shí)驗又有了新的改進(jìn)----使用“壓縮態(tài)光”（squeezed light）來(lái)驅動(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，傳統技術(shù)只能將物體冷卻到了某一個(gè)最低溫度，NIST的團隊通過(guò)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 )增加光子隨機碰撞腔壁的概率，這種碰撞反而會(huì )加熱腔體，我們通過(guò)對光子態(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，和更加穩定的光場(chǎng)”，Teufel說(shuō)，“這些光子既脆弱又強大?！?BR>NIST的實(shí)驗證明了壓縮態(tài)光可以突破一直以來(lái)的冷卻極限，Teufel說(shuō)，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。