| 0 |
|
Уже более двух десятилетий ученые охлаждают атомы, бомбардируя их лазерным светом. Если частота и другие свойства света выбраны правильно, то при попадании на атомы лазерные фотоны уменьшают их импульс до тех пор, пока атомы не станут достаточно медленными, чтобы их захватило магнитное поле.
Но чтобы подготовить лазерный луч к охлаждению атомов, требуется оптическая установка размером с обеденный стол. Это ограничивает использование сверхохлажденных атомов за пределами лаборатории, где они могли бы стать ключевым элементом высокоточных навигационных датчиков, магнитометров и квантовых симуляций.
Исследователь из Национального института стандартов и технологии (NIST) Уильям МакГихи (William McGehee) и его коллеги недавно сообщили об изобретении компактной оптической платформы длиной всего около 15 см, которая охлаждает и улавливает газовые атомы в области шириной 1 сантиметр.
Аппарат, описанный в онлайновом издании New Journal of Physics, состоит из трех оптических компонентов. Сначала, свет испускается оптической интегральной схемой с помощью так называемого конвертера экстремальных мод, который расширяет лазерный луч примерно в 280 раз.
Затем луч падает на ультратонкую метаповерхность, где расширяется ещё в 100 раз для эффективного охлаждения большого количества атомов.
В конце концов изменённый луч попадает на дифракционную решетку, которая разделяет его на три пары равных и противоположно направленных лучей. В сочетании с приложенным магнитным полем эти лучи, служат для захвата охлажденных атомов, подталкивая их в противоположных направлениях.
Для охлаждения атомов в чипе оптическая система должна быть в 10 раз меньше, однако эксперимент является доказательством того, что это в принципе достижимо. Хотя уже известны и другие миниатюрные системы охлаждения, это — первая, в которой используется исключительно плоская (планарная) оптика, легко производимая в массовых масштабах.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
