Атомный футбол. Ученые создали самую маленькую "игру с мячом" в мире: как это работает

Группа исследователей из Корейского передового института науки и технологий, Южная Корея, создали, как они выражаются, "самую маленькую игру в мяч" в мире. Физики использовали две оптические ловушки для того, чтобы бросать и ловить отдельные атомы. Новое достижение может стать первым шагом к созданию более мощных квантовых компьютеров, пишет New Atlas.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Корейские ученые использовали оптические ловушки с очень высокого сфокусированными лазерными лучами для того, чтобы перемещать между ними атомы. Хотя подобный метод перемещения атомов уже использовался раньше, но во время нового эксперимента физики впервые смогли запустить атом из одной оптической ловушки, а затем поймать его с помощью другой.

Для того, чтобы достичь уникального научного прорыва, корейские ученые создали новый способ перемещения атомов между оптическими ловушками с помощью лазера. Для начала физики охладили атомы рубидия до абсолютного нуля, а затем поместила их в лазерную решетку, которая была настроена на длину волны в 800 нанометров.

Для того, чтобы запустить один атом, ученые ускорили одну оптическую ловушку, а затем выключили ее и атом отправился в полет. Для того, чтобы его поймала другая ловушка, ее включили, и она замедлила движение атома, пока тот не остановился полностью. В результате такого "метания мяча", атомы рубидия преодолевали расстояние в 4,2 микрометра при этом скорость их полета составляла 65 см/с.

По словам ученых, их эксперимент показал, что атомы находятся в свободном полете могут перемещаться между оптическими ловушками, при этом ни одна из них не удерживает атом и не происходит взаимодействие между атомом и ловушками. Ученые сравнили такое перемещение атомов с игрой в футбол, когда один игрок передает пас другому. Поэтому они назвали данный процесс самой маленькой игрой в мяч в мире.

Новое исследование также показало, что атомы могут быть выброшены через другие стационарные оптические ловушки, и при этом они не будут взаимодействовать с другими атомами. Таким образом, как считают ученые, новый метод перемещения атомов по массиву является достаточно эффективным, что позволяет не проводить полную перезагрузку данной системы.

Ученые считают, что новый метод перемещения атомов можно использовать для создания более мощных квантовых компьютеров. Пока что эксперимент показал, что в 94% случаев перемещение атомов является успешным, но ученые хотят довести этот результат до 100%.

Ранее Фокус писал о том, что физики выяснили, как найти червоточины для "прыжков" по Вселенной. Согласно новой теории обнаружить гипотетические кротовые норы не сложно, но не все с этим согласны.