Физичари развијају „оптичке пинцете“ које манипулишу појединачним атомима

Физичари са Националног института за стандарде и технологију и Универзитета Колорадо створили су метаповршину

покривен наностубовима. Ово сочиво је у интеракцији са светлошћу и способно је да ухвати и задржи групу појединачних атома неколико секунди.

Традиционална оптичка пинцета, за стварањекоји су добили Нобелову награду 2018. су гломазна сочива величине центиметра и сложени оптички системи. У свом раду, објављеном у часопису ПРКС Куантум, истраживачи су користили четвртасту стаклену плочу дужине око 4 мм. Научници су на његову површину поставили милионе сићушних стубова високих неколико стотина нанометара.

Шема уређаја. Слика: Шон Кели / НИСТ

Таква оптичка метаповршина се фокусираласерско светло за хватање, манипулацију и приказ појединачних атома. За разлику од конвенционалних оптичких пинцета, уређај може да ради у вакууму који садржи облак заробљених атома.

Упадно светло, посебно једноставног облика,познат као раван талас удара у групе сићушних наностубова, објашњавају научници. Групе наностубова претварају равне таласе у низ малих таласа - таласа, од којих је сваки мало неусклађен са следећим. Као резултат тога, суседни таласи достижу свој врхунац у нешто другачије време. Ови таласи се комбинују или „ометају“ једни са другима и фокусирају сву своју енергију на одређену локацију – локацију атома који треба да се ухвати.

Нанопиллар уређај. Слика: Т.-В. Хсу ет ал., ПРКС Куантум

У зависности од угла под којим се долазиравни светлосни таласи упадају на наностубове, таласи су фокусирани на различитим местима, што омогућава оптичком систему да ухвати одређени број појединачних атома који се налазе на мало различитим местима један од другог. У свом раду, научници су користили метаповршину за хватање девет појединачних атома рубидијума. Аутори примећују да ће увећани систем моћи да задржи стотине појединачних атома.

Развијено сочиво током експериментадржао атоме на месту око 10 секунди. Ово је довољно за проучавање квантномеханичких својстава честица и њихово коришћење за складиштење квантних информација.

Опширније:

Научници су снимили чудно створење са пипцима, које су заменили за цвет

На Месецу су пронашли место где је температура увек угодна за људе

Појавила се вештачка интелигенција која прати процесе и предлаже нове законе физике