如果你和一个“人造原子”说话，它会回应你。不幸的是，你听不到。
瑞典查尔姆斯技术大学的研究人员在实验室中与一个人造原子进行了交流。当他们向原子输入极高频率的声音能量时，原子以声波的形式将能量回吐给他们。然后，研究人员 能够通过高科技音频设备记录下这些声音，因为这些声音频率太高，人耳无法听到。
这种吸收/发射相互作用与原子与光相互作用的方式非常相似。当一个光子足够靠近一个原子时，有时原子会将其“吞下”，将光子吸收进自身。然而，原子不能长时间地保持这种能量，所以它们通常会以粒子的形式将其吐出。
这一概念在 量子光学 领域得到了广泛研究，但这是科学家们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，让研究人员更深入地了解了量子物理学的定律，他们希望有一天能利用这些定律制造出极快的计算机。
当然，这是人造原子在“说话”，而不是天然原子——但它们非常接近。人造原子就像微小的电路，展现出量子力学的特性。从技术上讲，它们是一群原子，协同作用作为一个大的原子。研究人员喜欢使用人造原子进行研究，因为他们可以轻松地改变原子的性质以满足他们的需求。
在此次实验中，查尔姆斯大学的研究人员将一个人造原子放置在一个特殊的微芯片上。其中一位研究员 Martin Gustafsson 告诉《大众科学》：“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。”反之亦然。因此，当设备施加电信号时，这些信号会转化为声波，像涟漪一样在芯片表面传播。
然后，当声波到达原子时，原子吸收了能量并将其吐出，将声波送回微芯片。这些声波的频率大约为 4.8 吉赫兹；用音乐术语来说，这相当于一个 D28 音，比三角钢琴最高音高 20 个八度。要达到这个音，你需要将钢琴向右延伸 10 英尺。
尽管这些声波对于我们渺小的人类来说太高了，但它们实际上比光波慢 10 万倍。因此，Gustafsson 说，用声音进行研究为控制量子过程开辟了新的可能性。“这意味着你有可能在声波传播时改变设置或重新调整原子，”他说。“光传播得太快了，你没有那个时间，而且很难保持控制。”
此外，人造原子的大小大约是所用声波波长的 20 倍，这使得研究人员在实验中能够更好地控制原子的性质。
目前，Gustafsson 说他们的工作还没有实际应用，他们的研究更像是一项“出于好奇心的研究”。但最终，理解原子如何与声音相互作用只是研究人员更宏大目标的一步：掌握量子力学——一个研究微观尺度物理现象的物理学分支。量子力学的一些过程已经被用于制造超高速计算机，但该领域对科学家来说仍然是一个很大的谜。
Gustafsson 说：“我们在这里拥有的是一个工具箱中的一个工具，用于尝试普遍地实现我们自己能够控制的量子力学。”
