5月16日，学科系列由北京大学图书馆和物理学院联合主办的美之美主讲致低“学科之美系列讲座——物理之美”第六场讲座在图书馆南配楼艺术鉴赏厅举行。物理学院助理教授、讲座举行界及博雅青年学者宋博作题为“物质可以有多冷？物理物质温揭走进超冷原子的奇妙世界”的讲座
 。全校40余位师生参加现场讲座 ，第讲的极的奇讲座由物理学院博士研究生李晓主持 。宋博pc28预测讲座现场宋博以日常生活中对“冷”的探寻感知为引，介绍了物理学中更为精确的秘超妙世温标——开尔文（K）。当前科学家在实验室中能达到的冷原最低温度已逼近绝对零度（0K），达到了约几十pK（pK=10⁻¹² K）的其前水平，远低于宇宙背景辐射的沿应用温度。讲座的学科系列核心内容围绕如何将物质冷却到如此低的温度展开。宋博详细阐释了激光冷却的美之美主讲致低基本原理 ，包括利用光的讲座举行界及粒子性（光子）与原子碰撞实现减速，以及巧妙运用多普勒效应和红失谐激光实现对原子运动的物理物质温揭持续“刹车”。实验物理学家朱棣文、科恩-塔诺季、菲利普斯因此获得1997年诺贝尔物理学奖。在此基础上，pc蛋蛋幸运28通过蒸发冷却，即逐步降低囚禁势阱的深度，让能量较高的“热”原子逃逸 
，从而使余下原子达到更低温度，最终可以实现玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein condensate, BEC） 。BEC是当玻色子原子被冷却到极低温度时，其德布罗意波长远大于原子间距，大量原子占据同一量子基态而形成的宏观量子现象。康奈尔 、幸运28预测维曼和克特勒因实验上首次实现BEC而荣获2001年诺贝尔物理学奖。宋博介绍了通过飞行时间法（Time-of-Flight）精确测量原子团温度
，并展示了课题组镱原子BEC在动量空间中清晰的凝聚峰图像。宋博作讲座讲座的后半部分聚焦于超冷原子的操控技术及其前沿应用。宋博重点介绍了光晶格和光镊两项核心技术 。光晶格通过激光干涉形成周期性势阱 ，囚禁其中的原子可以用于模拟固体材料中电子；而光镊则像“光的手指”一样，可以精确囚禁和操控单个原子
，构建任意形状的幸运28论坛原子阵列。宋博的课题组致力于发展光晶格与光镊混合系统 ，旨在结合两者的优势，实现大规模
、高保真度、单点可控的量子体系。在应用层面，宋博介绍了量子模拟。他引用费曼的观点 ，强调了用量子系统模拟量子现象的加拿大28手机软件重要性 。超冷原子系统因其高度可控性，成为模拟复杂量子多体系统的理想平台 ，有助于解决经典计算机难以处理的计算难题和优化问题 。在量子计算方面
，利用光镊囚禁的原子 ，特别是激发到相互作用强烈的里德堡态的原子
，可以通过里德堡阻塞效应构建高保真度的量子逻辑门 ，为实现可扩展的量子计算机提供了有前景的途径 。宋博还举例说明了超冷原子在精密测量领域的巨大潜力。基于原子跃迁的原子钟 ，特别是利用锶、镱等具有超窄线宽跃迁的原子光钟，其频率精度已达到10⁻¹⁹量级，意味着在整个宇宙年龄的时间里误差不超过1秒。如此高精度的时钟不仅推动了基础物理量的精确测定 ，还在基础物理定律验证
、引力波探测
、暗物质搜寻等前沿科学研究中发挥关键作用。学生提问讲座结束后
，宋博与在场师生进行了互动交流 ，耐心解答了听众的疑问
。主讲嘉宾简介：宋博，北京大学物理学院助理教授、研究员 、博雅青年学者。2019年博士毕业于香港科技大学 ，之后在剑桥大学从事博士后研究 ，2023年入职北京大学
 。长期从事超冷原子实验研究，聚焦拓扑和多体物理，相关成果发表在《自然》《自然·物理》等期刊
。承担国家自然科学基金项目 、北京市自然科学基金项目等 。课题组的超冷镱原子光晶格-光镊混合实验平台 ，将从微观层面开展拓扑物理与无序多体物理的量子模拟研究，并探索超冷原子在量子计算与精密测量方面的应用。专题链接：“物理之美”系列讲座