Fizikai iš Nacionalinio standartų ir technologijų instituto ir Kolorado universiteto sukūrė metapaviršių
Tradiciniai optiniai pincetai, skirti kūrybai2018 m. apdovanoti Nobelio premija, yra dideli centimetro dydžio lęšiai ir sudėtingos optinės sistemos. Savo darbe, paskelbtame žurnale PRX Quantum, mokslininkai naudojo kvadratinę, maždaug 4 mm ilgio stiklo plokštę. Mokslininkai ant jo paviršiaus pritaikė milijonus mažų, kelių šimtų nanometrų aukščio stulpelių.
Prietaiso schema. Vaizdas: Seanas Kelley / NIST
Toks optinis metapaviršius fokusuojalazerio šviesa atskiriems atomams gaudyti, manipuliuoti ir rodyti. Skirtingai nuo įprastų optinių pincetų, prietaisas gali veikti vakuume, kuriame yra įstrigusių atomų debesis.
Itin paprastos formos krintanti šviesa,Mokslininkai aiškina, kad vadinamoji plokštumos banga atsitrenkia į mažų nanostulpelių grupes. Nanopilierių grupės plokštumos bangas paverčia mažų bangų serija – bangelėmis, kurių kiekviena yra šiek tiek nesinchronizuota su kitomis. Dėl to kaimyninės bangelės pasiekia piką šiek tiek skirtingu laiku. Šios bangelės jungiasi arba „trukdo“ viena kitai ir sutelkia visą savo energiją į konkrečią vietą – fiksuojamo atomo vietą.
Nanopilarinis prietaisas. Nuotrauka: T.-W. Hsu ir kt., PRX Quantum
Priklausomai nuo kampo, kuriuo įeinaplokštumos šviesos bangos krinta ant nanostulpelių, bangelės sufokusuojamos skirtingose vietose, o tai leidžia optinei sistemai užfiksuoti nemažai atskirų atomų, esančių šiek tiek skirtingose viena nuo kitos vietose. Savo darbe mokslininkai naudojo metapaviršių, kad užfiksuotų devynis atskirus rubidžio atomus. Autoriai pažymi, kad padidinta sistema galės laikyti šimtus atskirų atomų.
Eksperimento metu sukurtas objektyvaslaikė atomus savo vietose apie 10 sekundžių. To pakanka norint ištirti dalelių kvantines mechanines savybes ir panaudoti jas kvantinei informacijai saugoti.
Skaityti daugiau:
Mokslininkai nufilmavo keistą būtybę su čiuptuvais, kuriuos supainiojo su gėle
Mėnulyje jie rado vietą, kur temperatūra visada yra patogi žmonėms
Pasirodė DI, kuris stebi procesus ir siūlo naujus fizikos dėsnius