بازی با اتم‌ها جدید‌ترین ساخته دانشمندان کره جنوبی

به گزارش مجله خبری نگار، توانایی استفاده از لیزر برای به دام انداختن و دستکاری اتم‌ها، ذرات و حتی باکتری‌های زنده، پژوهشی فوق العاده و درخور برنده جایزه نوبل بود. فشار تابش نور می‌تواند به اندازه کافی قوی باشد که بتواند اجسام ریزمقیاس را جابجا یا نگه داشته و باعث ایجاد برش‌های نوری، تله‌ها و شاید حتی پرتو‌ها شود.

برای مطالعه جدید، محققان موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره (KAIST) راهی برای پرتاب یک اتم از یک تله به تله دیگر توسعه دادند. طبق معمول با این نوع تنظیم، تیم پژوهشی کار را با سرد کردن ابری از اتم‌های روبیدیم تا تقریباً صفر مطلق آغاز کرد و سپس آن‌ها را در شبکه‌ای از لیزر‌های تنظیم شده با طول موج ۸۰۰ نانومتر به دام انداخت.

برای پرتاب آن‌ها به اطراف، تیم یک تله نوری را شتاب داده و سپس آن را خاموش کرد تا اتم به پرواز درآید. برای گرفتن آن، تله دیگری درست کرد تا سرعت آن را کم کند. در آزمایش‌ها، دانشمندان اتم‌ها را در فواصل ۴٫۲ میکرومتری با سرعت ۶۵ سانتی‌متر در ثانیه پرتاب کردند.

جائووک آن (Jaewook Ahn) محقق اصلی این مطالعه گفت: اتم‌هایی که آزادانه حرکت می‌کنند از یک مکان به مکان دیگر جابجا می‌شوند بدون اینکه توسط تله نوری نگه داشته شده یا با آن تعامل داشته باشند. به عبارت دیگر، اتم بین دو تله نوری پرتاب شده و گیر می‌کند، درست مانند حرکت توپ در یک بازی بیسبال.

به طرز جالبی، این تیم پژوهشی نشان داد که اتم‌ها را می‌توان از طریق تله‌های نوری ثابت بدون تداخل یا برهمکنش با اتم‌های دیگر در طول مسیر پرتاب کرد. این امر بدان معنی است که این یافته می‌تواند یک تکنیک موثر برای حرکت اتم‌ها در اطراف یک آرایه بدون نیاز به تنظیم کل باشد.

آن گفت: ما اغلب با خطا‌های چیدمان مواجه می‌شویم که یک آرایه را معیوب می‌کند. ما می‌خواستیم راهی کارآمد برای رفع یک آرایه معیوب بدون نیاز به جابجایی تعداد زیادی اتم پیدا کنیم، زیرا ممکن است منجر به نقص‌های بیشتر شود.

آن در پایان اضافه کرد: همچنین می‌توان از این تکنیک برای ساخت رایانه‌های کوانتومی پویاتر استفاده کرد که امکان جابجایی کیوبیت‌های اطلاعات را در ارتباط با یکدیگر فراهم می‌کند.