Fyysikot "pelasivat" baseballia: yksittäisiä atomeja heitettiin valon avulla

Japanin ja Etelä-Korean fyysikot raportoivat onnistuneista jäähdytettyjen rubidiumatomien "läpikuluista" 4,2 etäisyydellä

µm jopa 65 cm/s nopeuksilla.Vapaasti lentävät atomit liikkuvat paikasta toiseen ilman, että ne ovat optisen ansan sisällä tai vuorovaikutuksessa sen kanssa. Tekniikka on hyödyllinen kvanttitietokoneiden luomiseen ja yksittäisten atomien törmäysten tutkimiseen.

Luodaksesi vapaasti lentäviä atomeja,Tutkijat jäähdyttivät rubidiumatomit lähes 0 K:n lämpötilaan (lähes absoluuttista nollaa) ja vangisivat ne optisiin ansoihin 800 nm:n laserilla. Tällainen ansa liikkuu kiihtyvyydellä siirtäen atomia tiettyyn suuntaan. Kun laser on sammutettu, atomi liikkuu itsestään, kunnes toinen optinen ansa vangitsee sen.

Tutkijat testasivat tekniikkaa vuonnasarja kokeita. Atomien heittämisen ja vangitsemisen lisäksi he osoittivat, että pieniä "palloja" voitiin heittää toisen kiinteän optisen loukun läpi ilman, että muut atomit vaikuttaisivat niihin. Fyysikot ovat pystyneet luomaan vapaasti lentäviä atomeja noin 94 % ajasta.

Tämä tutkimus on osa hanketta, jonka tavoitteena onkvanttilaskennan kehityksestä. Päätehtävä, jonka tutkijat ratkaisevat, on optisten ansojen käyttö atomien järjestämiseksi tiettyyn ryhmään.

Tällaiset lentävät atomit voisivat tarjota uuden tyypindynaaminen kvanttilaskenta, jonka avulla voit vapaammin muuttaa kubittien suhteellista järjestelyä - binääribittien kvanttivastineita. Niitä voidaan käyttää myös yksittäisten atomien törmäämiseen, mikä avaa uuden kemian kentän atomi atomilta.

Jaeuk Ahn, tutkimuksen toinen kirjoittaja Korea Advanced Institute of Science and Technologysta

Lue lisää:

Nimetty vitamiiniksi, joka suojaa aivoja dementialta

Nimetty unettomuuden tyypiksi, joka vähentää dementian riskiä. Mutta miksi, on tuntematon.

Kävi ilmi, mitkä miehet ovat hedelmällisimpiä: heidän siittiönsä on 50 % parempia kuin muiden

Kannessa: taiteellinen kuva atomista, joka heitetään optisesta ansasta toiseen. Kuva: Jaewook Ahn, Korea Advanced Institute of Science and Technology