Fizycy „grali” w baseball: pojedyncze atomy rzucano za pomocą światła

Fizycy z Japonii i Korei Południowej odnotowali udane „przejścia” schłodzonych atomów rubidu na odległość 4,2

µm przy prędkościach do 65 cm/s.Swobodnie latające atomy przemieszczają się z jednego miejsca do drugiego, nie będąc uwięzionymi w pułapce optycznej ani nie wchodząc z nią w interakcję. Technologia będzie przydatna do tworzenia komputerów kwantowych i badania zderzeń poszczególnych atomów.

Aby stworzyć swobodnie latające atomy,Naukowcy schłodzili atomy rubidu do temperatury prawie 0 K (temperatura bliska zera absolutnego) i wyłapali je w pułapkach optycznych za pomocą lasera o długości fali 800 nm. Taka pułapka porusza się z przyspieszeniem, przesuwając atom w danym kierunku. Po wyłączeniu lasera atom porusza się samodzielnie, aż zostanie wychwycony przez inną pułapkę optyczną.

Naukowcy przetestowali tę technologię wserię eksperymentów. Oprócz rzucania i łapania atomów wykazali, że maleńkie „kulki” można wrzucać przez inną stacjonarną pułapkę optyczną, nie ulegając wpływowi innych atomów po drodze. Fizycy byli w stanie stworzyć swobodnie latające atomy w około 94% przypadków.

Niniejsze badanie jest częścią projektu, którego celem jestw sprawie rozwoju obliczeń kwantowych. Głównym zadaniem, jakie stoją przed naukowcami, jest wykorzystanie pułapek optycznych do uporządkowania atomów w określony układ.

Takie latające atomy mogą zapewnić nowy typdynamiczne obliczenia kwantowe, pozwalające na bardziej swobodną zmianę względnego układu kubitów – kwantowych odpowiedników bitów binarnych. Można ich również używać do zderzeń pojedynczych atomów, otwierając nowe pole chemii atom po atomie.

Jaeuk Ahn, współautor badania w Korea Advanced Institute of Science and Technology

Czytaj więcej:

Nazwany witaminą, która chroni mózg przed demencją

Nazwany rodzajem bezsenności, który zmniejsza ryzyko demencji. Ale dlaczego nie wiadomo.

Okazało się, którzy mężczyźni są najbardziej płodni: ich nasienie jest o 50% lepsze niż reszta

Na okładce: artystyczna ilustracja przedstawiająca atom rzucany z jednej pułapki optycznej do drugiej. Zdjęcie: Jaewook Ahn, Koreański Instytut Zaawansowanej Nauki i Technologii