Fysikere "spillede" baseball: individuelle atomer blev kastet ved hjælp af lys

Fysikere fra Japan og Sydkorea rapporterede om vellykkede "passager" af afkølede rubidiumatomer over en afstand på 4,2

µm ved hastigheder op til 65 cm/s.Fritflyvende atomer bevæger sig fra et sted til et andet uden at blive indeholdt af en optisk fælde eller interagere med den. Teknologien vil være nyttig til at skabe kvantecomputere og studere kollisionen af ​​individuelle atomer.

For at skabe fritflyvende atomer,Forskerne afkølede rubidiumatomer til næsten 0 K (nær absolut nultemperatur) og fangede dem i optiske fælder ved hjælp af en 800 nm laser. En sådan fælde bevæger sig med acceleration og bevæger atomet i en given retning. Efter at laseren er slukket, bevæger atomet sig af sig selv, indtil det fanges af en anden optisk fælde.

Forskerne testede teknologien ien række eksperimenter. Udover at kaste og fange atomer, viste de, at bittesmå "kugler" kunne kastes gennem en anden stationær optisk fælde uden at blive påvirket af andre atomer undervejs. Fysikere har været i stand til at skabe fritflyvende atomer omkring 94% af tiden.

Denne undersøgelse er en del af et projekt rettet modom udviklingen af ​​kvantecomputere. Den vigtigste opgave, som videnskabsmænd løser, involverer brugen af ​​optiske fælder til at organisere atomer i en given matrix.

Sådanne flyvende atomer kunne give en ny typedynamisk kvanteberegning, hvilket giver dig mulighed for mere frit at ændre det relative arrangement af qubits - kvanteækvivalenterne af binære bits. De kan også bruges til at kollidere individuelle atomer, hvilket åbner et nyt felt af kemi atom for atom.

Jaeuk Ahn, studiemedforfatter ved Korea Advanced Institute of Science and Technology

Læs mere:

Navnet et vitamin, der beskytter hjernen mod demens

Navngivet en type søvnløshed, der reducerer risikoen for demens. Men hvorfor vides ikke.

Det viste sig, hvilke mænd der er mest frugtbare: deres sædceller er 50 % bedre end resten

På omslaget: en kunstnerisk illustration af et atom, der kastes fra en optisk fælde til en anden. Billede: Jaewook Ahn, Korea Advanced Institute of Science and Technology