一束光隻有當它擊中物質粒子並被它們(men) 散射或反射時才能被看到。因此,在真空中,它是看不見的。波恩大學的物理學家們(men) 現在已經開發出一種方法,使激光束即使在真空下也能被可視化。這種方法也可以更容易地操縱單個(ge) 原子所需的超精確的激光對準。研究人員現在已經在《應用物理評論》雜誌上展示了他們(men) 的方法。

當單個(ge) 原子相互作用時,由於(yu) 它們(men) 的量子行為(wei) ,它們(men) 經常表現出不尋常的行為(wei) 。例如,這些效應可以用來建造所謂的量子計算機,用來解決(jue) 傳(chuan) 統計算機難以解決(jue) 的某些問題。然而,對於(yu) 這樣的實驗,必須將單個(ge) 原子精確地調整到正確的位置。波恩大學應用物理研究所的Andrea Alberti博士解釋說:“可以說,我們(men) 通過使用作為(wei) 光傳(chuan) 送帶的激光束,達到了這一目的。”
這種光傳(chuan) 送帶包含無數的口袋,每個(ge) 口袋裏都能裝下一個(ge) 原子。這些口袋可以隨意來回移動,使原子可以被運送到空間中的特定位置。如果你想讓原子向不同的方向移動,你通常需要許多這樣的傳(chuan) 送帶。當更多的原子被運送到同一位置時,它們(men) 就可以相互作用。為(wei) 了使這一過程在受控條件下進行,傳(chuan) 送帶的所有口袋必須具有相同的形狀和深度。該研究的主要作者Gautam Ramola解釋說:“為(wei) 了確保這種均勻性,激光重疊的精度必須達到微米級。”
因此,波恩的研究人員使用原子本身來測量激光束的傳(chuan) 播。“為(wei) 了做到這一點,我們(men) 首先使用了一種特殊的激光,我們(men) 稱之為(wei) 橢圓偏振光,”Alberti解釋道。當原子用這種方法製備的激光束照射時,它們(men) 會(hui) 以一種獨特的方式發生反應,然後改變它們(men) 的狀態,這些變化可以非常精確地被測量到。
通過這種方法,研究人員成功地調整了四束激光,使它們(men) 在期望的位置相交。“在過去,這樣的調整通常需要幾周的時間,而且你仍然不能保證已經達到了最佳狀態,”Alberti說。“但現在,按照我們(men) 的方法,隻需要一天就能完成。”該研究論文題為(wei) Gautam Ramola et al, Ramsey Imaging of Optical Traps,已發表在《應用物理評論》期刊上。
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