Wetenschappers met de hulp van tiny optische pincet "bal" gespeeld, alleen op de kleinste schaal. Ze gooiden en vingen individuele atomen met een laser.
De prestatie werd mogelijk gemaakt door zeer gefocuste laserstralen die de atomen op hun plaats hielden voordat ze werden gelanceerd, en het is de eerste keer dat atomen van het ene optische pincet naar het andere zijn gegooid.
"Vrij vliegende atomen bewegen van de ene plaats naar de andere zonder te worden tegengehouden of interactie te hebben met een optische val, - zegt co-auteur van de studie, een natuurkundige van het Korea Advanced Institute of Science and Technology in Daejeon Ahn Jeuk. "Met andere woorden, het atoom wordt gegooid en gevangen tussen twee optische vallen, net zoals een honkbal beweegt tussen een werper en een vanger tijdens een wedstrijd.".
Om de deeltjes in een precieze vlucht te sturen, koelden de wetenschappers de rubidiumatomen tot bijna het absolute nulpunt en plaatsten ze vervolgens in een van de twee optische pincetten, die de deeltjes met een laserstraal op hun plaats hielden. Vervolgens gooiden en versnelden ze het atoom, en vingen het vervolgens weer op. Als resultaat van de studie lanceerden de wetenschappers een rubidiumatoom van 4,2 micrometer (dat is minder dan een kwart van de breedte van een mensenhaar) met een snelheid van maximaal 65 cm per seconde. Een aangrenzend optisch pincet ving de atomen na elke worp op en stopte ze volledig. Dit is zo'n interessante sport.
De wetenschappers ontwikkelden hun methode verder en voerden nog een reeks experimenten uit om het principe te bevestigen. Ze toonden aan dat atomen vrij kunnen worden gegooid door stationaire optische pincetten die andere atomen vasthouden, en zelfs kunnen worden gegooid om perfecte reeksen atomen in de ontvangende pincet te vormen. Vrij rondvliegende atomen raken hun doel 94% van de tijd, maar perfectionistische wetenschappers werken er nu aan om dat percentage op 100% te brengen.
Zoals natuurkundigen zeggen, kan deze ontwikkeling worden gebruikt om snellere kwantumcomputers te maken die in staat zijn om met hoge snelheid informatie uit te wisselen in reeksen atomen. "Dit soort atomen zou kunnen helpen bij het inluiden van een nieuw type dynamische kwantumcomputing door de relatieve rangschikking van qubits, het kwantumequivalent van binaire bits, vrijer te laten veranderen. zei Ahn Jeuk. – Het onderzoek kan ook worden gebruikt om botsingen tussen individuele atomen te creëren, en dit zal een nieuwe tak van atomaire chemie openen.".
Ook interessant: