02.04.2014 | Наука

Лазерный пинцет расщепил и столкнул облака ультрахолодных атомов

Команда физиков из университета Отаго в Новой Зеландии создала ловушку-манипулятор для ультрахолодных атомов в виде оптического пинцета. Статья с описанием работы опубликована в журнале Optics Letters.

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).

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.

ВестиRu