물리학자들은 야구를 "했다": 개별 원자는 빛의 도움으로 던져졌다

일본과 한국의 물리학자들은 4.2 거리에서 냉각된 루비듐 원자의 성공적인 "통과"를 보고했습니다.

최대 65cm/s의 속도에서 µm.자유 비행 원자는 광학 트랩에 갇히거나 상호 작용하지 않고 한 장소에서 다른 장소로 이동합니다. 이 기술은 양자 컴퓨터를 만들고 개별 원자의 충돌을 연구하는 데 유용할 것입니다.

자유 비행 원자를 생성하려면연구원들은 루비듐 원자를 거의 0K(절대 영도에 가까운 온도)로 냉각시키고 800nm ​​레이저를 사용하여 광학 트랩에 포획했습니다. 이러한 트랩은 가속도에 따라 움직이며 주어진 방향으로 원자를 움직입니다. 레이저가 꺼지면 원자는 다른 광학 트랩에 포획될 때까지 스스로 움직입니다.

연구원들은 이 기술을일련의 실험. 원자를 던지고 가두는 것 외에도 그들은 작은 "공"이 다른 원자의 영향을 받지 않고 또 다른 고정된 광학 트랩을 통해 던져질 수 있음을 보여주었습니다. 물리학자들은 약 94%의 시간 동안 자유 비행 원자를 생성할 수 있었습니다.

이 연구는 다음을 목표로 하는 프로젝트의 일부입니다.양자 컴퓨팅의 발전에 대해. 과학자들이 해결하고 있는 주요 과제는 광학 트랩을 사용하여 원자를 주어진 배열로 구성하는 것입니다.

그러한 비행 원자는 새로운 유형을 제공할 수 있습니다.동적 양자 컴퓨팅을 통해 큐비트(바이너리 비트의 양자 등가물)의 상대적 배열을 보다 자유롭게 변경할 수 있습니다. 그들은 또한 개별 원자를 충돌시키는 데 사용될 수 있으며 원자 단위로 화학의 새로운 분야를 열었습니다.

안재욱, 한국과학기술원 연구 공동저자

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표지: 하나의 광학 트랩에서 다른 광학 트랩으로 던져지는 원자의 예술적인 삽화. 이미지: 안재욱, 한국과학기술원