Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Fysikere deler og kolliderer ultrakolle atomskyger ved hjelp av styrbare "optiske pincett"

Anonim

Fysikere ved New Zealands University of Otago har presset grensene for kvanteteknologi ved å utvikle en styrbar "optisk pincett" -enhet som bruker intense laserstråler for å presisere splittede øyeblikkeskyer av ultracoldatomer og å knuse dem sammen.

annonse


Otago-forskernes feat er satt til å styrke innsatsen for å forstå de mystiske måtene som atomer interagerer ved temperaturer på mindre enn en milliondel av en grad over absolutt null. Dens potensielle bruksområder inkluderer nye verktøy for probing mikroskopiske strukturer eller for sensorer som kan kartlegge små variasjoner i magnetfelt, sier lederforsker dr. Niels Kjaergaard.

En beskrivelse av deres banebrytende system er publisert i 1. april-utgaven av det amerikanske journalen Optics Letters . Det beskriver et eksperiment hvor forskerne brukte teknologien til å dele en enkelt ultracold sky av rubidiumatomer i rekkefølge i 32 datterskyer, spre dem ut over nesten en halv centimeter.

"Denne typen presis kontroll over disse atomene er som å kunne trekke en delikat snøfnugg inn i to rene halvdeler med dine bare hender. Det er ganske bemerkelsesverdig at vi kan manipulere slike små og skjøre prøver mens de beveger dem på en relativt stor avstand, Sier dr. Kjaergaard.

Det eksperimentelle oppsettet innebærer styring av horisontale og vertikale laserstråler rundt gjennom samspillet med nøyaktig kontrollerte reiserakustiske bølger. Disse styrbare laserstrålene begrenser og beveger atomer. I tillegg til å dele atomskyer, lar systemet dem kollidere.

"Tongue-in-cheek, vi liker å referere til oppsettet som" Littlest Hadron Collider ". På noen måter er det hele motsatt av hva som er verdens største og kraftigste partikkelkollider, fordi vi i stedet for å bruke ekstrem akselerasjon, smadrer vi Vårt atom skyter sammen i et fotgjenger tempo på opp til en meter per sekund, sier Kjaergaard.

Den styrbare optiske pincettenheten ble konstruert som en del av Kris Roberts 'Honors oppgaveprosjekt i Dr Kjaergaards forskningsgruppe ved Jack Dodd senter for kvanteteknologi ved Institutt for fysikk, mens styringssystemet for de akustiske bølgene ble bygget av mastergraden Thomas McKellar .

"For forskere som fortsatt er studenter, er dette ganske bemerkelsesverdige prestasjoner, og jeg er veldig stolt av sitt arbeid. Det demonstrerer de fantastiske treningsmulighetene Otago kan tilby i sitt fysikkprogram, sier dr. Kjaergaard.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Otago . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. KO Roberts, T. McKellar, J. Fekete, A. Rakonjac, AB Deb, N. Kjærgaard. Styrbare optiske pincett til ultrakold atomstudier . Optikkbrev, 2014; 39 (7): 2012 DOI: 10.1364 / OL.39.002012