Fiziķi no Nacionālā standartu un tehnoloģiju institūta un Kolorādo universitātes ir izveidojuši metavirsmu
Tradicionālās optiskās pincetes, radīšanaikuriem 2018. gadā tika piešķirta Nobela prēmija, ir apjomīgas centimetru izmēra lēcas un sarežģītas optiskās sistēmas. Savā darbā, kas publicēts žurnālā PRX Quantum, pētnieki izmantoja apmēram 4 mm garu kvadrātveida stikla plāksni. Zinātnieki uz tās virsmas ir uzlikuši miljoniem sīku kolonnu, kuru augstums ir vairāki simti nanometru.
Ierīces shēma. Attēls: Šons Kellijs/NIST
Šāda optiskā metavirsma fokusēlāzera gaisma, lai notvertu, manipulētu un parādītu atsevišķus atomus. Atšķirībā no parastajām optiskajām pincetēm, ierīce var darboties vakuumā, kurā atrodas iesprostotu atomu mākonis.
Krītošā gaisma ar īpaši vienkāršu formu,Zinātnieki skaidro, ka tas ir zināms kā plakans vilnis, kas ietriecas sīku nanopilāru grupās. Nanopilāru grupas pārvērš plakanos viļņus par virkni mazu viļņu – viļņu, no kuriem katrs ir nedaudz nesinhronizēts ar nākamo. Tā rezultātā blakus esošie viļņi sasniedz maksimumu nedaudz atšķirīgos laikos. Šie viļņi apvienojas vai "traucē" viens otram un visu savu enerģiju fokusē noteiktā vietā – notveramā atoma vietā.
Nanopilāra ierīce. Attēls: T.-W. Hsu et al., PRX Quantum
Atkarībā no leņķa, kādā ienākošaisplakni gaismas viļņi krīt uz nanopilāriem, viļņi ir fokusēti dažādās vietās, kas ļauj optiskajai sistēmai uztvert vairākus atsevišķus atomus, kas atrodas nedaudz dažādās vietās viens no otra. Savā darbā zinātnieki izmantoja metavirsmu, lai uztvertu deviņus atsevišķus rubīdija atomus. Autori atzīmē, ka palielināta sistēma spēs turēt simtiem atsevišķu atomu.
Izstrādātais objektīvs eksperimenta laikānoturēja atomus vietā apmēram 10 sekundes. Tas ir pietiekami, lai izpētītu daļiņu kvantu mehāniskās īpašības un izmantotu tās kvantu informācijas uzglabāšanai.
Lasīt vairāk:
Zinātnieki nofilmēja dīvainu radījumu ar taustekļiem, kurus viņi sajauca ar ziedu
Uz Mēness viņi atrada vietu, kur temperatūra vienmēr ir ērta cilvēkiem
Ir parādījies AI, kas uzrauga procesus un ierosina jaunus fizikas likumus