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科學家們使用光鑷與原子打棒球

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科學家借助微小 光學鉗 玩“球”,只是在最小的範圍內。 他們用激光拋擲並捕獲單個原子。

這一成就是通過高度聚焦的激光束實現的,激光束在發射原子之前將原子固定在原位,這是第一次將原子從一對光鑷扔到另一對。

科學家們使用光鑷與原子打棒球

“自由飛行的原子從一個地方移動到另一個地方而不受限製或與光阱相互作用, - 該研究的合著者、來自大田安哲的韓國高級科學技術學院的物理學家說. “換句話說,原子在兩個光阱之間被拋出和捕獲,就像棒球在比賽中在投手和接球手之間移動一樣。”.

為了讓粒子精確飛行,科學家們將銣原子冷卻到接近絕對零,然後將它們放入兩個光鑷中的一個內,用激光束將粒子固定在適當的位置。 接下來,他們拋擲並加速原子,然後再次抓住它。 作為這項研究的結果,科學家們以高達每秒 4,2 厘米的速度發射了一個 65 微米(如果有的話,這還不到人類頭髮寬度的四分之一)的銣原子。 一對相鄰的光鑷在每次投擲後都抓住了原子,完全阻止了它們。 這是一項非常有趣的運動。

科學家們使用光鑷與原子打棒球

科學家們進一步發展了他們的方法,並進行了另一系列實驗來證實這一原理。 他們表明,原子可以通過固定其他原子的固定光學鑷子自由拋出,甚至可以拋出以在接收鑷子內形成完美的原子陣列。 自由飛行的原子在 94% 的時間內擊中目標,但追求完美的科學家現在正在努力將這一比率提高到 100%。

正如物理學家所說,這一發展可用於創建更快的量子計算機,能夠高速交換原子陣列中的信息。 “這些類型的原子可以通過允許更自由地改變量子比特的相對排列(二進制比特的量子等價物)來幫助引入一種新型的動態量子計算。 安若克說道。 – 此外,該研究可用於在單個原子之間產生碰撞,這將開闢原子化學的一個新分支。”.

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