最近，中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳帥等與清華大學翟薈小組合作，在超冷銣原子玻色氣體中人工合成自旋—軌道耦合的基礎上，首次在實驗上成功確定自旋—軌道耦合玻色氣體在有限溫度下的相圖，標志著我國在超冷原子量子模擬這一重要實驗領域占據了一席之地。該實驗成果以封面標題的形式發表在4月初出版的《自然—物理學》雜志上。
此次研究人員首先利用拉曼耦合技術，人工合成了自旋—軌道耦合的超冷銣原子玻色氣體。通過改變系統溫度，他們首次觀察到了玻色—愛因斯坦凝聚體（BEC）的轉變溫度在自旋—軌道耦合影響下的變化；在實驗上確定了磁性平面波相BEC到非磁性條紋相BEC在非零溫度下的相變曲線；同時觀察到在自旋—軌道耦合作用下，玻色氣體磁性的產生與BEC轉變溫度的一致性。科學家在這些現象的基礎上，比較完整地描繪出有限溫度下自旋—軌道耦合玻色氣體的相圖。
該發現有助于更清楚地理解自旋—軌道耦合的玻色氣體的基本特性，展現了超冷量子氣體在相互作用效應和熱力學效應的共同影響下所產生的豐富的物理內容，是超冷原子量子模擬的一項重要進展，充分顯示出量子模擬的強大功能。
