據英國《新科學家》周刊網站12月19日報道,激光首次被用來投擲和捕捉極冷的單個(ge) 原子。該技術未來可用於(yu) 組裝量子計算機。
激光(視覺中國)
為(wei) 將幾乎與(yu) 絕對零度一樣冷的原子排列成不同陣型,研究人員通常會(hui) 利用被稱為(wei) 光鑷的高度聚焦激光束來抓取和移動它們(men) 。韓國科學技術院的安在宇(音)及其同事希望找到一種方法,將光鑷與(yu) 原子接觸的時間降至最短,因為(wei) 激光可能擾亂(luan) 原子的一些特性。
他們(men) 從(cong) 一個(ge) 金屬和玻璃製成的小盒子開始,盒中裝滿比絕對零度高4000萬(wan) 分之一度的銣原子。此種超冷原子對光施以它們(men) 的電磁力非常敏感。該團隊利用這一特性向原子施以光學衝(chong) 擊,有效地調整激光,使原子加速衝(chong) 向目的地。隨後,又打開另一把光鑷,捕獲原子並使其減速,直到它停在12.6微米外的理想位置。
安在宇說,這種方法能使利用超冷原子製造更大(因此更強大)的量子計算機變得較為(wei) 容易。在這些計算機中,每一個(ge) 超冷原子都儲(chu) 存著信息,它們(men) 都被排列成緊密網格,這樣,它們(men) 就能通過電磁力與(yu) 相鄰原子相互作用、來處理那些信息。他說,如果發生錯誤,需要更換或移動原子,把原子投擲到合適位置可能也是迅速重組網格的一種方式。
美國威斯康星大學麥迪遜分校的馬克·薩夫曼說:“假設你必須在陣列中間加入一個(ge) 原子。通常情況下,你必須移動光鑷通過陣列中的許多點,這可能會(hui) 幹擾那些位置上的原子。如果你能把原子投擲到中心,問題就解決(jue) 了。”
薩夫曼說,實驗中,一些原子掉了,或者沒有被成功抓住,因此,這種新方法仍需要改進。
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