中国空间站梦天舱超冷原子物理实验柜成功制备出目前已知最冷的人造物质,铷原子云等效温度达到 9.7 皮开尔文,也就是 0.0000000000097 开尔文,比室温低 14 个数量级,最长稳定观测 7 秒,这项纪录不只是单纯的低温数字,它给科学家提供了地面很难实现的纯净量子实验平台,既能用来研究量子多体、早期宇宙模拟、暗物质探测这类前沿基础物理问题,也能落地到高精度原子钟、原子干涉仪、量子传感器等技术,服务地球重力测绘、自主惯性导航、物理常数检验等工程方向。地面做超冷原子实验时,重力会快速把原子往下拉,观测窗口只有 0.05 秒,很难捕捉微弱量子现象;空间站微重力环境下原子可以悬浮,不需要强束缚,更容易冷却到极低温度,观测时长提升到 7 秒,科研团队采用全光阱冷却方案,把原本地面 10 吨、20 立方米的设备压缩成 0.7 立方米、500 公斤的实验柜,这套技术突破,打通了空间超冷原子从实验到应用的链路,为后续量子精密测量、空间量子技术迭代打下基础。
一、核心实验参数清单
- 实验载体:中国空间站梦天舱超冷原子物理实验柜
- 冷却对象:铷原子云
- 等效温度:9.7 皮开尔文(9.7pK)
- 观测时长:最长 7 秒
- 采用技术:全光阱冷却技术
- 对比旧纪录:此前纪录为 38 皮开尔文
- 成果发表期刊:《科学》
二、已知最冷物质的价值分类表
| 分类 | 具体用途 | 落地方向 |
|---|---|---|
| 基础科学研究 | 量子气体相变、量子多体关联、早期宇宙模拟、暗物质探测、检验基础物理定律 | 前沿物理探索,理解微观量子规律 |
| 精密测量技术 | 更高精度原子钟、原子干涉仪、量子传感器 | 时频基准、重力场测量、惯性导航 |
| 技术储备 | 空间超冷原子工程化、轻量化冷却系统 | 未来空间站、深空探测载荷 |
三、地面实验和空间站实验差异
- 地面:重力干扰大,原子快速坠落,观测仅约 0.05 秒,很难降到更低温度
- 空间站:微重力环境,原子自由漂浮,束缚更弱,冷却下限更低,观测窗口拉长至 7 秒
四、这项技术后续发展方向
- 持续下探温度极限,逼近绝对零度
- 基于超冷原子,研发新一代空间量子传感设备
- 开展量子模拟实验,复刻宇宙早期物理场景
- 开放平台,面向全球科研团队共享这个太空量子实验室
【相关 FAQ】
问题 1:中国空间站造出的已知最冷物质是什么,温度是多少?
回答 1:中国空间站造出的已知最冷物质是铷原子云,等效温度 9.7 皮开尔文,是目前人类制备出来温度最低的人造物质。
问题 2:中国空间站造出的已知最冷物质,能不能直接拿来日常使用?
回答 2:中国空间站造出的已知最冷物质属于实验室量子体系,没法直接民用,它的价值是作为实验平台,支撑量子物理研究和高精度量子传感技术研发。
问题 3:中国空间站造出的已知最冷物质,为什么在太空才能做出来?
回答 3:中国空间站造出的已知最冷物质依赖微重力环境,地面重力会快速拉扯原子坠落,观测时间很短,空间站微重力让原子悬浮,更容易深度冷却、长时间观测。
问题 4:中国空间站造出的已知最冷物质,对导航和测绘有什么帮助?
回答 4:中国空间站造出的已知最冷物质对应的超冷原子技术,可以用来打造高精度原子干涉仪、量子传感器,提升地球重力测绘、无依托惯性导航的精度。
问题 5:中国空间站造出的已知最冷物质,研究它能不能用来探测暗物质?
回答 5:中国空间站造出的已知最冷物质提供了纯净的极低温量子实验平台,科学家可以借助这套系统开展超轻暗物质相关的前沿探测研究。
【参考资料】
[2026-11-09](专家解读:中国空间站 “超级冰箱” 何以创造低温新纪录?有何意义?)中国新闻网
[2026-11-06](迈向绝对零度 中国空间站制备出已知最冷物质)新华社
[2026-11-06](我国科学家造出已知最冷人造物质)央视网
[2026-11-06](中国空间站制备出已知最冷物质,论文发表于《科学》)求是网
[2026-11-07](中国空间站造出人类最低温物质)光明网
【免责声明】
本文为公开科研成果资讯整理,中国空间站造出已知最冷物质的实验参数、科学解读、应用潜力以中科院、载人航天工程官方以及《科学》期刊原文为准;相关技术距离工程化落地还有较长研发周期,不代表短期内会推出商用产品;本文不构成科研投资、技术选型参考,后续实验进展请以官方发布为准。
