Čestice su zarobljene

Istraživači grade nove ionske zamke za spajanje svjetlosnih čestica i atoma

Veličina samo dvanaest puta dvanaest milimetara je nosač na kojem su postavljene tri sićušne zamke iona. Mala slika u gornjem lijevom dijelu prikazuje dva iona zarobljena u jednoj od tri zamke i snimljena digitalnim fotoaparatom visoke osjetljivosti. © Sveučilište Erlangen-Nuremberg / Katedra eksperimentalne fizike (optika)
čitati naglas

Međunarodni istraživački tim sada je postigao odlučujući korak na putu istraživanja temeljnih kvantnih učinaka. Fizičari su osmislili zamku iona, koja je važno sredstvo za spajanje čestica svjetla i atoma - jedan od preduvjeta za izgradnju kvantnih mreža.

Znanstvenici sa Sveučilišta Erlangen-Nuremberg i Instituta za fiziku svjetlosti Erlangen Max Planck oko profesora Gerda Leuchsa predstavljaju novu tehnologiju zajedno s kolegama s Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju u Boulderu, SAD, u internetskom izdanju časopisa "Fizika prirode" prije.

Ionske zamke omogućuju vam hvatanje pojedinih nabijenih atoma i njihovo držanje dulje vremensko razdoblje. Znanstvenici mogu koristiti laserske zrake male snage za proučavanje fiksnih čestica za njihova fizička svojstva ili za proučavanje utjecaja okoliša na ion. Zamka iona omogućuje korištenje pojedinih čestica kao posebno osjetljive sonde za svjetla i druga elektromagnetska polja.

Besplatan pogled na sve strane

Međutim, većina dosad izgrađenih zamki strogo ograničava pristup ili okruženje iona. Istraživači u Erlangenu i Boulderu uspjeli su izmijeniti geometriju zarobljenih elektroda na takav način da zarobljena čestica ima gotovo "slobodan vid" na sve strane.

Sada nabijeni atom lebdi poput točke igle i može se pregledati na gotovo svim stranama - oko 96 posto prostora. Zbog tankog oblika zamke, ion, slično sondi, može se iznijeti na površine. To omogućava da se izmjere izuzetno male elektromagnetske sile, koje su i do četiri tisuće puta manje od gravitacijske privlačnosti. prikaz

Važan sastavni blok kvantnih mreža

U Erlangenu je zamka namijenjena postavljanju iona u središte paraboličnog zrcala veličine novčića. Dakle, istraživači žele stvoriti nešto što općenito uspijeva tek nakon mnogih pokušaja: Nabijeni atom je uzeti jednu česticu svjetla u kontroliranom procesu - i to pri prvom pokušaju. Ion pohranjuje i informacije koje svjetlosne čestice nose.

Taj se postupak smatra jednim od temelja suvremene kvantne optike. Za sada to još nije detaljno istraženo istraživanjem. Uz to, spajanje lakih čestica-atoma važan je građevni blok za realizaciju kvantnih mreža, svojevrsni Internet za prijenos klasičnih podataka, koji je u principu apsolutno siguran, a u budućnosti također f r prijenos kvantnih informacija.

(idw - Sveučilište Erlangen-N rnberg, 01.07.2009 - DLO)