Fysiker "spelade" baseboll: individuella atomer kastades med hjälp av ljus

Fysiker från Japan och Sydkorea rapporterade framgångsrika "passningar" av kylda rubidiumatomer över ett avstånd av 4,2

µm vid hastigheter upp till 65 cm/s.Frittflygande atomer rör sig från en plats till en annan utan att vara inneslutna av en optisk fälla eller interagera med den. Tekniken kommer att vara användbar för att skapa kvantdatorer och studera kollision mellan enskilda atomer.

För att skapa fritt flygande atomer,Forskarna kylde rubidiumatomer till nästan 0 K (nära absolut nolltemperatur) och fångade dem i optiska fällor med en 800 nm laser. En sådan fälla rör sig med acceleration och flyttar atomen i en given riktning. Efter att lasern stängts av, rör sig atomen på egen hand tills den fångas av en annan optisk fälla.

Forskarna testade tekniken ien serie experiment. Förutom att kasta och fånga atomer visade de att små "bollar" kunde kastas genom en annan stationär optisk fälla utan att påverkas av andra atomer på vägen. Fysiker har kunnat skapa fritt flygande atomer ungefär 94% av tiden.

Denna studie är en del av ett projekt som syftar tillom utvecklingen av kvantberäkningar. Den huvudsakliga uppgiften som forskare löser involverar användningen av optiska fällor för att organisera atomer i en given array.

Sådana flygande atomer kan ge en ny typdynamisk kvantberäkning, vilket gör att du mer fritt kan ändra det relativa arrangemanget av qubits - kvantekvivalenterna för binära bitar. De kan också användas för att kollidera enskilda atomer, vilket öppnar upp ett nytt kemifält atom för atom.

Jaeuk Ahn, studiemedförfattare vid Korea Advanced Institute of Science and Technology

Läs mer:

Döpt till ett vitamin som skyddar hjärnan från demens

Benämns en typ av sömnlöshet som minskar risken för demens. Men varför är okänt.

Det visade sig vilka män som är mest fertila: deras spermier är 50 % bättre än resten

På omslaget: en konstnärlig illustration av en atom som kastas från en optisk fälla till en annan. Bild: Jaewook Ahn, Korea Advanced Institute of Science and Technology