Fysikere fra National Institute of Standards and Technology og University of Colorado har laget en metaoverflate
Tradisjonell optisk pinsett, for skapelsensom ble tildelt Nobelprisen i 2018, er klumpete centimeterstore linser og komplekse optiske systemer. I arbeidet sitt, publisert i tidsskriftet PRX Quantum, brukte forskerne en firkantet glassplate som var omtrent 4 mm lang. Forskere har påført millioner av små søyler flere hundre nanometer høyt til overflaten.
Opplegget til enheten. Bilde: Sean Kelley/NIST
En slik optisk metaflate fokusererlaserlys for å fange, manipulere og vise individuelle atomer. I motsetning til konvensjonelle optiske pinsett, kan enheten operere i et vakuum som inneholder en sky av fangede atomer.
Innfallende lys, med en spesielt enkel form,kjent som en flybølge treffer grupper av bittesmå nanopilarer, forklarer forskerne. Grupper av nanopilarer gjør plane bølger til en serie små bølger - bølger, som hver er litt ute av synkronisering med den neste. Som et resultat når nabobølgene toppen på litt forskjellige tidspunkter. Disse bølgene kombinerer eller "interfererer" med hverandre og fokuserer all energien deres på et bestemt sted - plasseringen til atomet som skal fanges.
Nanopillar enhet. Bilde: T.-W. Hsu et al., PRX Quantum
Avhengig av vinkelen som den innkommendePlane lysbølger faller inn på nanopilarer, bølger er fokusert på forskjellige steder, noe som gjør at det optiske systemet kan fange opp en rekke individuelle atomer som befinner seg på litt forskjellige steder fra hverandre. I sitt arbeid brukte forskerne en metaoverflate for å fange ni individuelle atomer av rubidium. Forfatterne bemerker at et oppskalert system vil kunne holde hundrevis av individuelle atomer.
Den utviklede linsen under eksperimentetholdt atomene på plass i omtrent 10 sekunder. Dette er nok til å studere de kvantemekaniske egenskapene til partikler og bruke dem til å lagre kvanteinformasjon.
Les mer:
Forskere filmet en merkelig skapning med tentakler, som de trodde var en blomst
På månen fant de et sted hvor temperaturen alltid er behagelig for mennesker
AI har dukket opp som overvåker prosesser og foreslår nye fysikklover