Команда физиков из университета Отаго в Новой Зеландии создала ловушку-манипулятор для ультрахолодных атомов в виде оптического пинцета. Эксперимент был поставлен с целью разобраться в атомных взаимодействиях, которые принимают совершенно неожиданный характер при температурах, близких к абсолютному нулю.
"Потенциальных областей применения для такой технологии может быть очень много. В будущем можно будет создавать новые инструменты для изучения микроскопических структур или сверхчувствительные датчики, способные фиксировать минимальные изменения в магнитных полях", — сообщает ведущий автор нового исследования Нильс Кьергор (Niels Kjaergaard).
Статья с описанием работы новозеландских учёных была опубликована в журнале Optics Letters. В рамках эксперимента Кьергор и его коллеги использовали особую технологию для разделения облака из ультрахолодных атомов рубидия на 32 дочерних облака, расстояние между которыми составляло почти половину сантиметра.
"Точность исполнения нашего эксперимента можно сравнить с тем, как если бы человек голыми руками разделил снежинку на две равные половины. Удивительно, что мы можем управлять столь тонкими структурами на относительно крупных расстояниях", — говорит Кьергор.
Внутри экспериментальной установки располагаются вертикальные и горизонтальные лазерные лучи, через которые проходят акустические волны, контроль над которыми осуществляет отдельная система. Лазеры не только захватывают, но и управляют атомами рубидия, расщепляя облака частиц и вновь их сталкивая.
Авторы исследования называют свой эксперимент полной противоположностью Большому адронному коллайдеру: если последний для достижения необходимых результатов разгоняет частицы до скоростей, близких к световой, то коллеги Кьергора, опустив температуру почти до предельной, заставляют все атомы двигаться очень медленно.
"Мы сталкивали облака рубидия на пешеходной скорости — почти метр в секунду", — рассказывает физик в пресс-релизе.
О непосредственных открытиях, связанных с экспериментом, команда не сообщает. Тем не менее, сама технология замедления и расщепления атомных облаков разработана с такой высокой точностью, что в дальнейшем эта методика может стать полезным инструментом, в том числе и для фундаментальных исследований.
Также по теме:
Новый оптический пинцет захватывает нанометровые объекты, не повреждая их
Физики научились изгибать лучи света под любым углом
Физики получили ранее невиданный тип материи из света
Создан нанолазер размером с вирус
Частицу, которую физики искали 80 лет, создали искусственно
