يستخدم العلماء ملاقطًا ضوئية للعب أصغر لعبة صيد في العالم باستخدام ذرات فردية
لعب العلماء الذين يستخدمون ملاقطًا ضوئية صغيرة أصغر لعبة صيد في العالم – رمي الذرات الفردية والتقاطها باستخدام الضوء.
هذا الإنجاز ، الذي تم تحقيقه من خلال أشعة الليزر عالية التركيز التي تثبت الذرات في مكانها قبل إطلاقها ، هي المرة الأولى التي يتم فيها إلقاء الذرات من زوج من الملاقط الضوئية إلى آخر. وصف الباحثون الإنجاز في ورقة بحثية نشرت في 9 مارس في المجلة بصريات (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“تتحرك الذرات التي تطير بحرية من مكان إلى آخر دون أن تتأثر بالمصيدة الضوئية أو تتفاعل معها” ، كما قال مؤلف مشارك جاووك اهن (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم فيزياء في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا في دايجون ، كوريا الجنوبية ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “بعبارة أخرى ، تُلقى الذرة وتُعلق بين الفخّصين البصريين مثلما تنتقل الكرة بين الرامي والماسِك في لعبة بيسبول.”
متعلق ب: أول “إعصار ذري” تم إنشاؤه من دوامة دوامة من ذرات الهيليوم
ولإرسال جسيماتها في الهواء ، قام الفيزيائيون بتبريد ذرات الروبيديوم إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق قبل وضعها داخل أحد ملاقط بصرية ، مما أدى إلى تثبيت الذرات في مكانها باستخدام شعاع ليزر. بعد ذلك ، من خلال تسريع الملاقط التي تمسك الذرة قبل إيقاف تشغيلها فجأة ، أطلق الباحثون ذرة الروبيديوم على مسافة 4.2 ميكرومتر (أقل من ربع عرض شعرة الإنسان) بسرعات تصل إلى 25 بوصة (65 سم). في الثانية. ثم قام زوج مجاور من الملاقط الضوئية بإمساك الذرات بعد كل رمية ، وأوقفها تمامًا.
قام الباحثون بتجسيد طريقتهم بشكل أكبر بسلسلة من تجارب إثبات المبدأ. لقد أظهروا أن الذرات يمكن أن تُلقى دون عوائق من خلال ملاقط بصرية ثابتة تحمل ذرات أخرى ، ويمكن حتى أن تُلقى على وجه التحديد لتشكيل مصفوفات كاملة من الذرات داخل الملقط المستقبِل. أصابت ذرات الطيران الحر هدفها 94٪ من الوقت ؛ يعمل الباحثون الآن على تحقيق ذلك بنسبة تصل إلى 100٪.
يقول الفيزيائيون إن عرضهم يمكن استخدامه لتطوير حواسيب كمومية أسرع قادرة على تبديل المعلومات في مصفوفات من الذرات بسرعة عالية.
قال آن: “يمكن لهذه الأنواع من الذرات الطائرة أن تتيح نوعًا جديدًا من الحوسبة الكمومية الديناميكية من خلال السماح للمواقع النسبية للكيوبتات – المكافئ الكمي للبتات الثنائية – بالتغيير بحرية أكبر.” “يمكن استخدامه أيضًا لإنشاء تصادمات بين الذرات الفردية ، مما يفتح مجالًا جديدًا لكيمياء الذرة بذرة.”
