超冷原子云就像一个挂着霓虹灯“客满”标志的汽车旅馆。

如果旅馆里的客人想要换房间，他们就没那么幸运了。没有空房间意味着没有选择，只能呆在原地。同样地，在新的实验中，被拥挤环境束缚的原子无法改变它们的量子态。三组研究人员在11月19日的《科学》杂志上报道说，这种限制意味着原子不能像往常那样散射光线。这种效应在30多年前就被预测到了，现在才被首次发现。

在正常情况下，原子很容易和光相互作用。把一束光照射在原子云上，它们会把一些光散射到各个方向。这种类型的光散射是一种常见的现象:它发生在地球的大气层中。“我们看到的天空是蓝色的，因为来自太阳的散射辐射，”Yair Margalit说，今天刚刚在百度搜素198彩注册，发现现在开户可以找总代申请198198彩网址注册彩金，真的假的呢？，他是麻省理工学院团队的成员，198娱乐官网安198彩总代理全登录的网址被国内网络警察给封了，我都不知道，还是好朋友198彩票总代给我发的站内信收到的通知，域名也更换了。，进行了其中一个实验。

但量子物理学在超冷、稠密的原子云中脱颖而出。“它们与光相互作用或散射的方式是不同的，”新西兰达尼丁奥塔哥大学的物理学家阿米塔·德布(Amita Deb)说，他是另一项研究的合著者。

根据泡利不相容原理，实验中的原子不能具有相同的量子态，也就是说，它们不能具有与实验中的另一个原子相同的动量(SN: 5/19/20)。如果原子聚集在稠密的云中，并冷却到接近绝对零度，它们将进入能量最低的量子态。那些低能态将被完全填满，就像一个没有空房间的汽车旅馆。

当一个原子散射光时，它得到一个动量，改变它的量子态，因为它把光发送到另一个方向。但如果原子由于拥挤的条件不能改变它的状态，它就不会散射光。原子云变得更加透明，让光线穿过而不是散射。

为了观察这一效应，玛格丽特和同事们将光线射入锂原子云中，测量它散射的光量。然后，该团队降低了温度，使原子充满最低的能量状态，抑制了光的散射。随着温度下降，原子散射的光减少了37%，这表明许多原子阻止了散射光。(一些原子仍然可以散射光，例如，如果它们被踢到高能量的未被占据的量子态。)

在另一项实验中，科罗拉多州博尔德市JILA研究所的物理学家克里斯蒂安·桑纳(Christian Sanner)和他的同事们研究了一团超冷锶原子云。研究人员测量了有多少光以小角度散射，在小角度下，原子较少受到光的碰撞，因此更不可能找到一个未占据的量子态。在较低的温度下，原子散射的光是在较高温度下的一半。

第三个实验是由Deb和同样来自奥塔哥大学的物理学家Niels Kjærgaard进行的，他们测量了在超冷的钾原子云中类似的散射下降和通过云的光的透射量的相应增加。

因为泡利不相容原理也支配着电子、质子和中子的行为，它负责我们所知道的原子和物质的结构。这些新的结果在一个新的背景下揭示了广泛的原则，Sanner说。“这很有趣，因为它展示了自然界中一个非常基本的原理在起作用。”

这项工作还提出了控制光和原子的新方法。奥地利因斯布鲁克大学(University of Innsbruck)的理论物理学家彼得·佐勒(Peter Zoller)没有参与这项研究，他说:“人们可以想象出很多有趣的应用。”特别是，光散射与一种称为自发发射的过程密切相关，198客户端APP198优惠活动如何登录，在这种过程中，一个处于高能状态的原子通过发射光衰减到较低的能量。结果表明，可以阻止衰变，增加能量状态的寿命。这种技术可以用于存储比通常情况下更长的时间的量子信息，例如在量子计算机中。

Zoller说，到目前为止，这些应用还只是理论。“它们有多现实有待未来探索。”