قام فيزيائيون من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا وجامعة كولورادو بإنشاء سطح خارق
ملاقط بصرية تقليدية للإبداعالحائزة على جائزة نوبل في عام 2018 ، هي عدسات ضخمة بحجم السنتيمتر وأنظمة بصرية معقدة. في عملهم المنشور في مجلة PRX Quantum ، استخدم الباحثون صفيحة زجاجية مربعة طولها حوالي 4 مم. طبق العلماء ملايين الأعمدة الصغيرة التي يبلغ ارتفاعها عدة مئات من النانومتر على سطحه.
مخطط الجهاز. الصورة: شون كيلي / نيست
يركز هذا السطح الخارق البصريضوء الليزر لاحتجاز الذرات الفردية ومعالجتها وعرضها. على عكس الملاقط الضوئية التقليدية ، يمكن للجهاز أن يعمل في فراغ يحتوي على سحابة من الذرات المحاصرة.
ضوء الحادث ، له شكل بسيط بشكل خاص ،يشرح العلماء ، المعروفة باسم موجة الطائرة التي تضرب مجموعات من الأنابيب النانوية الصغيرة. تقوم مجموعات من الأعمدة النانوية بتحويل الموجات المستوية إلى سلسلة من الموجات الصغيرة - الموجات الصغيرة ، كل منها غير متزامن قليلاً مع التالي. نتيجة لذلك ، تصل الموجات المجاورة إلى ذروتها في أوقات مختلفة قليلاً. تتحد هذه الموجات أو "تتداخل" مع بعضها البعض وتركز كل طاقتها في موقع معين - موقع الذرة المراد التقاطها.
جهاز نانوبيلار. الصورة: T.-W. هسو وآخرون ، PRX Quantum
اعتمادا على الزاوية التي واردةتحدث موجات الضوء المستوي على أعمدة نانوية ، وتتركز الموجات في أماكن مختلفة ، مما يسمح للنظام البصري بالتقاط عدد من الذرات الفردية الموجودة في أماكن مختلفة قليلاً عن بعضها البعض. استخدم العلماء في عملهم سطحًا خارقًا لالتقاط تسع ذرات فردية من الروبيديوم. لاحظ المؤلفون أن النظام الموسع سيكون قادرًا على الاحتفاظ بمئات الذرات الفردية.
العدسة المطورة أثناء التجربةتمسك الذرات في مكانها لمدة 10 ثوانٍ تقريبًا. هذا يكفي لدراسة الخواص الميكانيكية الكمومية للجسيمات واستخدامها لتخزين المعلومات الكمومية.
قراءة المزيد:
صور العلماء مخلوقًا غريبًا له مخالب ، ظنوا خطأ أنه زهرة
على سطح القمر ، وجدوا مكانًا تكون درجة الحرارة فيه مريحة دائمًا للبشر
ظهر الذكاء الاصطناعي الذي يراقب العمليات ويقترح قوانين جديدة للفيزياء