像活泼的青少年一样，原子也会回应

如果你对人造原子说话，原子会回复你。但不幸的是，你听不到。

瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员在实验室中与人造原子进行了交流。当他们向原子输入极高频率的声能时，原子会以声波的形式将能量反射回他们。然后，研究人员能够使用高科技音频设备记录这些声音，因为这些声音太高，人耳无法听到。

这种吸收/发射相互作用与原子与光的相互作用非常相似。当光子足够接近原子时，有时原子会吞噬它，将光子吸收到其体​​内。然而，原子不擅长长时间保持这种能量，所以它们通常会以光粒子的形式将其吐出。

这一概念在量子光学领域已得到广泛研究，但这是科学家首次展示人造原子与声音之间的这种相互作用。他们的研究发表在《科学》杂志上，让研究人员更好地理解了量子物理定律，他们希望有一天能利用量子物理定律制造出速度极快的计算机。

当然，这些是人造原子在说话，而不是天然原子——但它们非常接近。人造原子就像表现出量子力学特性的微型电路。从技术上讲，它们是原子的集合，共同作用成为一个大原子。研究人员喜欢使用人造原子进行研究，因为他们可以轻松改变原子的性质以满足他们的需要。

在这次实验中，查尔姆斯大学的研究人员将人造原子放置在一个专门的微芯片上。“这种微芯片的独特之处在于它是一种能够将电能转化为声能的晶体，”研究人员之一马丁·古斯塔夫森告诉《大众科学》 。反之亦然。因此，当电信号施加到该设备时，它们会转换成声波，像波纹一样在芯片表面传播。

然后，当声波到达原子时，原子吸收能量并将其释放出来，将声波传回微芯片。这些声波的频率约为 4.8 千兆赫；用音乐术语来说，这相当于 D28，即比一架大钢琴上的最高音高出 20 个八度。要达到这个音调，你必须将钢琴向右延伸 10 英尺。

虽然这些声波对于我们人类来说太高了，但它们实际上比光波慢 10 万倍。正因为如此，古斯塔夫森说，利用声音为控制量子过程开辟了新的可能性。“这意味着在声粒子传播时，你有机会改变设置或重新调整原子，”他说。“光的传播速度太快，你没有时间，很难保持控制。”

此外，人造原子比所用声音的波长大约 20 倍，使研究人员在实验过程中能够更好地控制原子的特性。

古斯塔夫森表示，目前他们的研究还没有实际应用，他们的研究更像是“好奇心驱动的研究”。但最终，了解原子如何与声音相互作用只是研究人员实现更大目标的一步：主导量子力学——物理学的一个分支，涉及研究微小尺度的物理现象。量子力学的一些过程已被用于制造超快计算机，但整个领域对科学家来说仍然是一个谜。

古斯塔夫森说：“我们现在拥有的工具箱中的一个工具，可以尝试让量子力学成为我们可以控制的东西。”