Οι φυσικοί «έπαιξαν» μπέιζμπολ: μεμονωμένα άτομα πετάχτηκαν με τη βοήθεια του φωτός

Φυσικοί από την Ιαπωνία και τη Νότια Κορέα ανέφεραν επιτυχημένα «περάσματα» ψυχμένων ατόμων ρουβιδίου σε απόσταση 4,2

µm σε ταχύτητες έως 65 cm/s.Τα άτομα που πετούν ελεύθερα κινούνται από το ένα μέρος στο άλλο χωρίς να συγκρατούνται από μια οπτική παγίδα ή να αλληλεπιδρούν μαζί της. Η τεχνολογία θα είναι χρήσιμη για τη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών και τη μελέτη της σύγκρουσης μεμονωμένων ατόμων.

Για να δημιουργήσετε άτομα που πετούν ελεύθερα,Οι ερευνητές ψύξαν τα άτομα ρουβιδίου σε σχεδόν 0 K (κοντά στο απόλυτο μηδέν θερμοκρασία) και τα συνέλαβαν σε οπτικές παγίδες χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ 800 nm. Μια τέτοια παγίδα κινείται με επιτάχυνση, μετακινώντας το άτομο προς μια δεδομένη κατεύθυνση. Αφού απενεργοποιηθεί το λέιζερ, το άτομο κινείται μόνο του μέχρι να συλληφθεί από μια άλλη οπτική παγίδα.

Οι ερευνητές δοκίμασαν την τεχνολογία σεμια σειρά πειραμάτων. Εκτός από τη ρίψη και την παγίδευση ατόμων, έδειξαν ότι μικροσκοπικές «μπάλες» μπορούσαν να πεταχτούν μέσα από μια άλλη σταθερή οπτική παγίδα χωρίς να επηρεαστούν από άλλα άτομα στην πορεία. Οι φυσικοί κατάφεραν να δημιουργήσουν άτομα που πετούν ελεύθερα περίπου στο 94% του χρόνου.

Η μελέτη αυτή αποτελεί μέρος ενός έργου που στοχεύειγια την ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών. Το κύριο καθήκον που επιλύουν οι επιστήμονες περιλαμβάνει τη χρήση οπτικών παγίδων για την οργάνωση των ατόμων σε μια δεδομένη συστοιχία.

Τέτοια ιπτάμενα άτομα θα μπορούσαν να προσφέρουν έναν νέο τύποδυναμικός κβαντικός υπολογισμός, που σας επιτρέπει να αλλάζετε πιο ελεύθερα τη σχετική διάταξη των qubits - τα κβαντικά ισοδύναμα των δυαδικών bit. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη σύγκρουση μεμονωμένων ατόμων, ανοίγοντας ένα νέο πεδίο χημείας άτομο προς άτομο.

Jaeuk Ahn, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Κορεατικό Προηγμένο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας

Διαβάστε περισσότερα:

Ονομάστηκε μια βιταμίνη που προστατεύει τον εγκέφαλο από την άνοια

Ονομάστηκε ένας τύπος αϋπνίας που μειώνει τον κίνδυνο άνοιας. Το γιατί όμως είναι άγνωστο.

Αποδείχθηκε ποιοι άνδρες είναι οι πιο γόνιμοι: το σπέρμα τους είναι 50% καλύτερο από τους υπόλοιπους

Στο εξώφυλλο: μια καλλιτεχνική απεικόνιση ενός ατόμου που ρίχνεται από τη μια οπτική παγίδα στην άλλη. Εικόνα: Jaewook Ahn, Κορέα Προηγμένο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας