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軍工航天新聞

物理學(xué)家成功使激光束在真空中可見

星之球科技 來源:網(wǎng)易新聞2021-08-30 我要評(píng)論(0 )   

一束光只有當(dāng)它擊中物質(zhì)粒子并被它們散射或反射時(shí)才能被看到。因此,在真空中,它是看不見的。波恩大學(xué)的物理學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種方法,使激光束即使在真空下也能...

一束光只有當(dāng)它擊中物質(zhì)粒子并被它們散射或反射時(shí)才能被看到。因此,在真空中,它是看不見的。波恩大學(xué)的物理學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)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(gè)原子所需的超精確的激光對(duì)準(zhǔn)。研究人員現(xiàn)在已經(jīng)在《應(yīng)用物理評(píng)論》雜志上展示了他們的方法。


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當(dāng)單個(gè)原子相互作用時(shí),由于它們的量子行為,它們經(jīng)常表現(xiàn)出不尋常的行為。例如,這些效應(yīng)可以用來建造所謂的量子計(jì)算機(jī),用來解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)難以解決的某些問題。然而,對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn),必須將單個(gè)原子精確地調(diào)整到正確的位置。波恩大學(xué)應(yīng)用物理研究所的Andrea Alberti博士解釋說:“可以說,我們通過使用作為光傳送帶的激光束,達(dá)到了這一目的?!?/p>


這種光傳送帶包含無數(shù)的口袋,每個(gè)口袋里都能裝下一個(gè)原子。這些口袋可以隨意來回移動(dòng),使原子可以被運(yùn)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(dòng),你通常需要許多這樣的傳送帶。當(dāng)更多的原子被運(yùn)送到同一位置時(shí),它們就可以相互作用。為了使這一過程在受控條件下進(jìn)行,傳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:“為了確保這種均勻性,激光重疊的精度必須達(dá)到微米級(jí)。”


因此,波恩的研究人員使用原子本身來測量激光束的傳播?!盀榱俗龅竭@一點(diǎn),我們首先使用了一種特殊的激光,我們稱之為橢圓偏振光,”Alberti解釋道。當(dāng)原子用這種方法制備的激光束照射時(shí),它們會(huì)以一種獨(dú)特的方式發(fā)生反應(yīng),然后改變它們的狀態(tài),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(diào)整了四束激光,使它們?cè)谄谕奈恢孟嘟??!霸谶^去,這樣的調(diào)整通常需要幾周的時(shí)間,而且你仍然不能保證已經(jīng)達(dá)到了最佳狀態(tài),”Alberti說?!暗F(xiàn)在,按照我們的方法,只需要一天就能完成?!痹撗芯空撐念}為Gautam Ramola et al, Ramsey Imaging of Optical Traps,已發(fā)表在《應(yīng)用物理評(píng)論》期刊上。


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