Material of portal nuclear knowledge BelNET
article / document resource request "1416"
2021-09-03 На сайте Phys.org опубликован интересный материал "Physicists make laser beams visible in vacuum" - "Физики делают лазерные лучи видимыми в вакууме".
Новый метод, разработанный в Боннском университете, упрощает сверхточную настройку для экспериментов в квантовой оптике.
Луч света можно увидеть только тогда, когда он ударяется о частицы материи и рассеивается или отражается ими. Однако в вакууме он невидим. Физики Боннского университета разработали метод, позволяющий визуализировать лазерные лучи даже в этих условиях. Этот метод упрощает выполнение сверхточной лазерной юстировки, необходимой для управления отдельными атомами. Когда отдельные атомы взаимодействуют друг с другом, они часто демонстрируют необычное поведение из-за своего квантового состояния. Эти эффекты можно, например, использовать для создания так называемых квантовых компьютеров, которые могут решать определенные проблемы, с которыми не способны справиться обычные компьютеры. Однако для таких экспериментов необходимо маневрировать отдельными атомами в точном правильном положении. Для этого используются лазерные лучи, которые служат, так сказать, конвейерами света. Такая конвейерная лента света содержит бесчисленное количество карманов, каждый из которых может вместить один атом. Эти карманы можно перемещать вперед и назад по желанию, позволяя переносить атом в определенное место в космосе. Если вы хотите перемещать атомы в разных направлениях, вам обычно понадобится много таких конвейерных лент. Когда в одно и то же место переносится больше атомов, они могут взаимодействовать друг с другом. Чтобы этот процесс происходил в контролируемых условиях, все карманы конвейерной ленты должны иметь одинаковую форму и глубину. Эта задача менее тривиальна, чем кажется. Во-первых, это требует большой точности. Это все равно, что прицеливать лазерную указку с трибун футбольного стадиона, чтобы попасть в боб, находящийся на начальной точке. Но это еще не все - вам нужно делать это с завязанными глазами. Это связано с тем, что квантовые эксперименты проводятся в почти идеальном вакууме, где лазерные лучи невидимы. Поэтому исследователи в Бонне использовали сами атомы для измерения распространения лазерных лучей. Для этого сначала был изменен лазерный свет с помощью эллиптической поляризации. Когда атомы освещаются подготовленным таким образом лазерным лучом, они реагируют, изменяя свое состояние характерным образом. Эти изменения можно измерить с очень высокой точностью. Каждый атом действует как небольшой датчик, который регистрирует интенсивность луча. Изучая тысячи атомов в разных местах, можно определить местоположение луча с точностью до нескольких тысячных долей миллиметра. Полностью статью см. здесь. Ссылка на публикацию: Gautam Ramola et al, Ramsey Imaging of Optical Traps, Physical Review Applied (2021). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.16.024041 Download:
|
Sign In
