Создано самое тонкое зеркало толщиной в 1 атом рубидия

Зеркала, как правило, изготавливаются из плоских поверхностей из металла либо стекла с покрытием, но теперь они могут быть сделаны даже из нескольких сотен атомов.

Джун Руи из Института квантовой оптики Макса Планка (Гархинг-бай-Мюнхен, Германия), и его коллеги создали зеркало, сделанное из 1 слоя атомов рубидия. Ученые убеждены в том, что они создали самое тонкое зеркало в мире.

«В этом зеркале отражающий слой содержит только 200 атомов, которые удерживаются магнитным полем в определенной сетке. Эта решетка настолько мала, что ее невозможно увидеть невооруженным глазом, но отраженный от нее свет виден», - сообщают исследователи.

Статья с результатами работы ученых опубликована на страницах издания Nature.

Физики создали зеркало, сначала охладив несколько сотен атомов рубидия-87, использовав процесс лазерного охлаждения.

«Вообразите, что атомы - баскетбольные мячи, а фотоны - мячи для пинг-понга. Направляя определенное количество фотонов на рубидий, крошечная сила каждого из них может замедлять атомы», - сообщил Руи.

В дальнейшем температура атомов была снижена практически до десяти нанокельвинов. Физики применили точное магнитное поле в одном направлении для того чтобы изолировать один слой атомов.

Когда атомы рассеиваются в пространстве в случайном порядке, а не в строго упорядоченной конфигурации, то каждый из них автономно взаимодействует со светом, заметили исследователи. Но когда они упорядочены в решетке и присутствуют в изолированном слое, взаимодействия между атомами изменяют их оптические свойства.

В итоге образуется двумерная плоскость из атомов, отражающая свет, который светит на нее, пишет newscientist.com.

Ученые проверили, что зеркало работает, излучая поляризованный свет в вакуум, в котором содержатся атомы и измеряя количество отраженного света.

Дальнейшее изучение опосредованных светом взаимодействий между атомами может привести к новым разработкам в квантовой оптике, отмечают ученые.

В настоящее время исследование продолжается.

Как считают ученые, зеркало такого типа также открывает в будущем новые возможности для создания квантового компьютера и разработки мельчайших датчиков и микросхем.

Справка:

Рубидий - элемент главной подгруппы 1 группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 37. Обозначается символом Rb (лат. Rubidium). Простое вещество рубидий - это мягкий легкоплавкий щелочной металл серебристо-белого цвета.