04 ДЕК, 02:36 МСК
USD (ЦБ)    107.7409
EUR (ЦБ)    114.3149


Лазерные лучи стали видимыми в вакууме

25 Августа 2021 9697 0 Наука и технологии
Лазерные лучи стали 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 попадет в частицы материи и рассеивается или отражается от них. 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 поведения. Эти эффекты можно, например, использовать для создания квантовых компьютеров. Однако для таких экспериментов необходимо маневрировать отдельными атомами в точном правильном положении. «Мы делаем это с помощью лазерных лучей, которые служат, так сказать, конвейерами света», - объясняет доктор Андреа Альберти, руководившая исследованием в Институте прикладной физики Боннского университета.

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. 

«Чтобы обеспечить эту однородность, лазеры должны перекрываться с точностью до микрометра», - объясняет Гаутам Рамола, ведущий автор исследования.

Эта задача менее тривиальна, чем кажется. Во-первых, это требует большой точности. 

«Это все равно, что навести лазерную указку с трибун футбольного стадиона, чтобы попасть в боб, находящийся на начальной точке», - поясняет Альберти. «Но это еще не все - на самом деле 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 мы сначала изменили лазерный свет характерным образом - мы также называем это эллиптической поляризацией», - объясняет Альберти. 

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», - продолжает Альберти. «Изучая тысячи атомов в разных местах, мы можем определить местоположение луча с точностью до нескольких тысячных долей миллиметра».

Таким образом, исследователям удалось, например, настроить четыре лазерных луча так, чтобы они пересекались точно в желаемом месте, пишет phys.org. 

«Такая корректировка обычно занимает несколько недель, и у вас все равно нет гарантии, что был достигнут оптимум», - говорит Альберти. «С нашим процессом нам понадобился всего один день, чтобы сделать это».

Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more