Forskare med hjälp av små optisk pincett spelade "boll", bara i minsta skala. De kastade och fångade enskilda atomer med en laser.
Prestationen möjliggjordes av högfokuserade laserstrålar som höll atomerna på plats innan de lanserades, och det är första gången som atomer har kastats från en optisk pincett till en annan.
"Fritt flygande atomer rör sig från en plats till en annan utan att vara fasthållna eller interagera med en optisk fälla, - säger medförfattare till studien, en fysiker från Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon Ahn Jeuk. "Med andra ord, atomen kastas och fångas mellan två optiska fällor, ungefär som en baseboll rör sig mellan en pitcher och en catcher under ett spel.".
För att skicka partiklarna till exakt flygning kylde forskarna rubidiumatomerna till nära absolut noll och placerade dem sedan inuti en av två optiska pincett, som höll partiklarna på plats med en laserstråle. Därefter kastade de och accelererade atomen och fångade den sedan igen. Som ett resultat av studien lanserade forskarna en rubidiumatom 4,2 mikrometer (det är mindre än en fjärdedel av bredden på ett människohår, om det är så) med en hastighet på upp till 65 cm per sekund. En intilliggande optisk pincett fångade atomerna efter varje kast och stoppade dem helt. Det här är en så intressant sport.
Forskarna utvecklade sin metod ytterligare och genomförde ytterligare en serie experiment för att bekräfta principen. De visade att atomer kan kastas fritt genom stationära optiska pincett som håller andra atomer, och kan till och med kastas för att bilda perfekta arrayer av atomer inuti den mottagande pincett. Fritt flygande atomer träffar sitt mål 94 % av tiden, men perfektionistiska forskare arbetar nu för att få den nivån till 100 %.
Som fysiker säger kan denna utveckling användas för att skapa snabbare kvantdatorer som kan utbyta information i arrayer av atomer med hög hastighet. "Dessa typer av atomer kan hjälpa till att inleda en ny typ av dynamisk kvantberäkning genom att tillåta det relativa arrangemanget av kvantbitar, kvantekvivalenten till binära bitar, att ändras mer fritt. sa Ahn Jeuk. – Forskningen kan också användas för att skapa kollisioner mellan enskilda atomer, och detta kommer att öppna en ny gren av atomkemin.".
Också intressant: