Ученые удалили серьезным препятствием для практического использования заносоустойчивость ловушки

Управляя отдельными атомами, квантовые свойства могут быть исследованы и сделан пригодным для технологического применения. Уже около десяти лет, ученые работают над технологией, которая может захватывать и контролировать атомов: так называемые заносоустойчивость ловушки. Техника захвата микрообъектов света, известные из оптический пинцет применяется в оптических волноводах, в данном случае специального стекловолокна. Стеклянное волокно может быть только несколько сотен нанометров тонкий, т. е. примерно в 100 раз тоньше, чем человеческий волос. Лазерное излучение различных частот отправляется в стеклянные волокна, создавая световое поле вокруг волновода, что может удерживать отдельные атомы.

До сих пор, однако, применимость эта технология была ограничена тем, что атомы становятся очень жарко после очень короткое время и теряются. Скорость нагрева была на три порядка выше, чем с оптическим пинцетом, где световое поле формируется в свободном пространстве. Несмотря на интенсивные поиски, это было невозможно определить причину. Теперь Даниэль Hümmer и Ориол Ромеро-Isart из Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук и на кафедре теоретической физики Инсбрукского университета в сотрудничестве с Филиппом Schneeweiss и Арно Раушенбетель из Берлинского университета имени Гумбольдта тщательно проанализировали системы. С их теоретической модели, они сумели показать, что определенная форма механических колебаний стеклянного волокна отвечают за сильного нагрева частиц. Об этом сообщает физиков в журнале Physical комментарий Х.

Механические колебания

«Это колебания, которые возникают, когда вы позволяете волны распространяются вдоль веревки», — объясняет Дэниел Hümmer. «Частицы, которые плавают только около 200 нанометров над поверхностью волновода, нагреваются очень быстро из-за этих колебаний.» Скорость нагрева, которые сейчас теоретически определяется и прекрасно согласуется с экспериментальными результатами. Этот вывод имеет важные последствия для применения: с одной стороны, технология может быть значительно улучшена с помощью простой контр-меры. Тогда больше времени когерентности позволяют более сложных экспериментов и приложений. С другой стороны, физики подозревают, что их выводы также могут быть полезны для многих подобных ловушек нанофотоники. Теоретические модели у них сейчас опубликованы содержит основные рекомендации по проектированию таких атомных ловушек.

«При изготовлении этих ловушек, не только оптические свойства должны быть учтены, но и механические свойства», — подчеркивает Ориол Ромеро-Isart. «Наши расчеты дают важные показания о том, какие механические воздействия являются наиболее актуальными». Поскольку силы взаимодействия между отдельными атомами и фотонами особенно высока в заносоустойчивость ловушки — проблема, с которой многие другие концепции борьбы-эта технология открывает дверь в новую область физики. Многие теоретические соображения уже были сделаны в последние годы. Физики из Австрии и Германии, сейчас убрали главное препятствие на пути туда.

сделать разницу: спонсорские возможности