دانشمندان در کره جنوبی کوچکترین بازی با توپ جهان را ایجاد کرده اند که اتم های منفرد را بین دو تله نوری پرتاب می کند.
به گزارش سیناپرس، توانایی استفاده از لیزر برای به دام انداختن و دستکاری اتم‌ها، ذرات و حتی باکتری‌های زنده، پژوهشی فوق العاده و درخور برنده جایزه نوبل بود. فشار تابش نور می تواند به اندازه کافی قوی باشد که بتواند اجسام ریزمقیاس را جابجا یا نگه داشته و باعث ایجاد برش های نوری، تله ها و شاید حتی پرتوها شود.
برای مطالعه جدید، محققان موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره (KAIST) راهی برای پرتاب یک اتم از یک تله به تله دیگر توسعه دادند. طبق معمول با این نوع تنظیم، تیم پژوهشی کار را با سرد کردن ابری از اتم های روبیدیم تا تقریباً صفر مطلق آغاز کرد و سپس آنها را در شبکه ای از لیزرهای تنظیم شده با طول موج ۸۰۰ نانومتر به دام انداخت.
برای پرتاب آنها به اطراف، تیم یک تله نوری را شتاب داده و سپس آن را خاموش کرد تا اتم به پرواز درآید. برای گرفتن آن، تله دیگری درست کرد تا سرعت آن را کم کند. در آزمایش‌ها، دانشمندان اتم‌ها را در فواصل ۴٫۲ میکرومتری با سرعت ۶۵ سانتی‌متر در ثانیه پرتاب کردند.
جائووک آن (Jaewook Ahn) محقق اصلی این مطالعه گفت: اتم‌هایی که آزادانه حرکت می کنند از یک مکان به مکان دیگر جابجا می شوند بدون اینکه توسط تله نوری نگه داشته شده یا با آن تعامل داشته باشند. به عبارت دیگر، اتم بین دو تله نوری پرتاب شده و گیر می کند، درست مانند حرکت توپ در یک بازی بیسبال.
به طرز جالبی، این تیم پژوهشی نشان داد که اتم‌ها را می توان از طریق تله های نوری ثابت بدون تداخل یا برهمکنش با اتم‌های دیگر در طول مسیر پرتاب کرد. این امر بدان معنی است که این یافته می تواند یک تکنیک موثر برای حرکت اتم ها در اطراف یک آرایه بدون نیاز به تنظیم کل باشد.
آن گفت: ما اغلب با خطاهای چیدمان مواجه می شویم که یک آرایه را معیوب می کند. ما می خواستیم راهی کارآمد برای رفع یک آرایه معیوب بدون نیاز به جابجایی تعداد زیادی اتم پیدا کنیم، زیرا ممکن است منجر به نقص‌های بیشتر شود.
به گزارش سیناپرس، آن در پایان اضافه کرد: همچنین می توان از این تکنیک برای ساخت رایانه های کوانتومی پویاتر استفاده کرد که امکان جابجایی کیوبیت‌های اطلاعات را در ارتباط با یکدیگر فراهم می کند.
شرح کامل این تحقیق در مجله تخصصی Optica منتشر شده است.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
No tags for this post.