Forskere med hjælp fra lille optisk pincet spillede "bold", kun i den mindste skala. De kastede og fangede individuelle atomer med en laser.
Præstationen blev muliggjort af højt fokuserede laserstråler, der holdt atomerne på plads, før de blev affyret, og det er første gang, at atomer er blevet kastet fra en optisk pincet til en anden.
"Frit-flyvende atomer bevæger sig fra et sted til et andet uden at blive fastholdt eller interagere med en optisk fælde, - siger medforfatter til undersøgelsen, en fysiker fra Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon Ahn Jeuk. "Med andre ord bliver atomet kastet og fanget mellem to optiske fælder, ligesom en baseball bevæger sig mellem en kande og en catcher under et spil.".
For at sende partiklerne i præcis flyvning afkølede forskerne rubidium-atomerne til næsten det absolutte nulpunkt og placerede dem derefter inde i en af to optiske pincet, som holdt partiklerne på plads med en laserstråle. Dernæst smed og accelererede de atomet og fangede det så igen. Som et resultat af undersøgelsen lancerede forskerne et rubidiumatom på 4,2 mikrometer (det er mindre end en fjerdedel af bredden af et menneskehår, hvis det) med en hastighed på op til 65 cm i sekundet. En tilstødende optisk pincet fangede atomerne efter hvert kast og stoppede dem fuldstændigt. Det er så interessant en sport.
Forskerne udviklede deres metode yderligere og udførte endnu en række eksperimenter for at bekræfte princippet. De viste, at atomer kan kastes frit gennem stationære optiske pincet, der holder andre atomer, og kan endda kastes for at danne perfekte arrays af atomer inde i den modtagende pincet. Fritflyvende atomer rammer deres mål 94 % af tiden, men perfektionistiske videnskabsmænd arbejder nu på at bringe denne rate op på 100 %.
Som fysikere siger, kan denne udvikling bruges til at skabe hurtigere kvantecomputere, der er i stand til at udveksle information i arrays af atomer med høj hastighed. "Disse typer atomer kan hjælpe med at indlede en ny type dynamisk kvanteberegning ved at tillade, at den relative ordning af qubits, kvanteækvivalenten af binære bits, kan ændres mere frit. sagde Ahn Jeuk. – Forskningen kan også bruges til at skabe kollisioner mellem individuelle atomer, og dette vil åbne en ny gren af atomkemi.".
Også interessant: