Атомний футбол. Учені створили найменшу "гру з м'ячем" у світі: як це працює

Група дослідників із Корейського передового інституту науки й технологій, що в Південній Кореї, створили, як вони висловлюються, "найменшу гру в м'яч" у світі. Фізики використовували дві оптичні пастки дял того, щоб кидати й ловити окремі атоми. Нове досягнення може стати першим кроком до створення потужніших квантових комп'ютерів, пише New Atlas.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Корейські вчені використовували оптичні пастки з дуже високо сфокусованими лазерними променями для того, щоб переміщати між ними атоми. Хоча подібний метод переміщення атомів уже використовувався раніше, але під час нового експерименту фізики вперше змогли запустити атом із однієї оптичної пастки, а потім упіймати його за допомогою іншої.

Для того щоб досягти унікального наукового прориву, корейські вчені створили новий спосіб переміщення атомів між оптичними пастками за допомогою лазера. Для початку фізики охолодили атоми рубідію до абсолютного нуля, а потім помістили їх у лазерні решітки, які були налаштовані на довжину хвилі у 800 нанометрів.

Для того, щоб запустити один атом, учені прискорили одну оптичну пастку, а потім вимкнули її, і атом вирушив у політ. Для того, щоб його спіймала інша пастка, її увімкнули, і вона сповільнила рух атома, доки той не зупинився повністю. В результаті такого "метання м'яча" атоми рубідію долали відстань 4,2 мікрометра, водночас швидкість їхнього польоту становила 65 см/с.

За словами вчених, їхній експеримент показав, що атоми, які перебувають у вільному польоті, можуть переміщатися між оптичними пастками, під час цього жодна з них не утримує атом і не відбувається взаємодія між атомом і пастками. Вчені порівняли таке переміщення атомів із грою у футбол, коли один гравець передає пас іншому. Тому вони назвали цей процес найменшою грою в м'яч у світі.

Нове дослідження також показало, що атоми можуть бути викинуті через інші стаціонарні оптичні пастки, і водночас вони не взаємодіятимуть із іншими атомами. Отже, як вважають учені, новий метод переміщення атомів масивом є досить ефективним, що дозволяє не проводити повне перезавантаження цієї системи.

Учені вважають, що новий метод переміщення атомів можна використовувати для створення потужніших квантових комп'ютерів. Поки що експеримент показав, що в 94% випадків переміщення атомів є успішним, але вчені хочуть довести цей результат до 100%.

Раніше Фокус писав про те, що фізики з'ясували, як знайти червоточини для "стрибків" по Всесвіту. Згідно з новою теорією, виявити гіпотетичні кротові нори не складно, але не всі з цим згодні.