Naujas proveržis leido fizikams sukurti atomų spindulį, kuris elgiasi taip pat kaip lazeris ir teoriškai gali trukti „amžinai“.

Tai galiausiai gali reikšti, kad technologija pradedama praktiškai pritaikyti, nors vis dar yra didelių apribojimų.

Tačiau tai yra didžiulis žingsnis į priekį vadinamam „atominiam lazeriui“ – vienam iš atomų sudarytam bangos pluoštui, kurį vieną dieną būtų galima panaudoti pagrindinėms fizinėms konstantoms ir mikroinžinerijos technologijoms išbandyti.

Kukurūzų lazeris veikė minutę. Pirmąjį atominį lazerį sukūrė MIT komanda Fizikai 1996 m. Koncepcija atrodo gana paprasta: kaip tradiciniai šviesos lazeriai susideda iš fotonų, kurie sinchronizuojasi su bangomis, taip ir iš atomų pagaminti lazeriai turi išsilyginti, kol jie sumaišomi kaip pluoštas.

Tačiau, kaip ir daugelyje mokslo dalykų, sąvokas įsivaizduoti lengviau nei suvokti. Lazerio atomo šaknis yra a materijos būsena paskambino Bose-Einstein kondensatoriusarba BEC.

BEC generuojamas aušinant debesyje iš bozonai iki trupmenos virš absoliutaus nulio. Esant tokioms žemoms temperatūroms, atomai nugrimzta į žemiausią įmanomą energijos būseną visiškai nesustodami.

Kai jos pasiekia šias mažas energijas, dalelių kvantinės savybės negali trukdyti viena kitai; Jie priartėja pakankamai arti vienas kito, kad sukeltų tam tikrus trukdžius, dėl kurių susidaro didelio tankio atomų debesis, kuris elgiasi kaip vienas „superatomas“ arba materijos banga.

Tačiau BEC yra tam tikras prieštaravimas. Jis labai trapus. Net šviesa gali sunaikinti BEC. Atsižvelgiant į tai, kad BEC atomai yra Aušinamas optiniu lazeriutai paprastai reiškia, kad BEC yra trumpalaikis.

Atominis lazeris, kurį mokslininkams pavyko pasiekti iki šiol, buvo impulsinis, o ne universalus; Tai apima tik vieną impulsą, kol reikia sukurti naują BEC.

Siekdama sukurti nuolatinį BEC, Amsterdamo universiteto Nyderlanduose mokslininkų komanda suprato, kad reikia kažką keisti.

„Ankstesniuose eksperimentuose laipsniškas atomų aušinimas buvo atliktas vienoje vietoje. Savo sąrankoje nusprendėme skleisti aušinimo etapus ne laikui bėgant, o erdvėje: mes priverčiame atomus judėti, kai jie progresuoja per nuoseklius aušinimo etapus. Fizikas Florianas Šrekas paaiškino.

„Galų gale itin šalti atomai patenka į eksperimento esmę, kur juos galima panaudoti koherentinėms materijos bangoms formuoti BEC. Tačiau naudojant šiuos atomus, nauji atomai jau yra pakeliui į BEC regeneraciją. tokiu būdu galime tęsti procesą – iš esmės amžinai.

Ši „eksperimento širdis“ yra spąstai, apsaugantys BEC nuo šviesos, bakas, kurį galima nuolat papildyti eksperimento metu.

Tačiau apsaugoti BEC nuo aušinimo lazerių šviesos, nors teoriškai paprasta, praktiškai buvo dar sunkiau. Buvo ne tik techninių, bet ir biurokratinių bei administracinių kliūčių.

„2013 m. persikėlę į Amsterdamą pradėjome nuo tikėjimo šuolio, pasiskolinti pinigai, tuščias kambarys ir visiškai finansuojama asmeninių dotacijų komanda. Fizikas Chun Chia-chen sakė:kuris vadovavo kratai.

„Po šešerių metų, ankstyvą 2019 m. Kalėdų rytą, eksperimentas pagaliau buvo pasiektas. Sugalvojome pridėti papildomą lazerio spindulį, kad išspręstume paskutinę techninę problemą, ir iš karto kiekvienoje mūsų padarytoje nuotraukoje buvo matyti BEC. , pirmoji ištisinė banga BEC.

Dabar, kai buvo pasiekta pirmoji nepertraukiamo atomo lazerio dalis – „nepertraukiamo atomo“ dalis, komanda teigė, kad kitas žingsnis yra išlaikyti pastovų atominį spindulį. Jie gali tai pasiekti perkeldami atomus į neapribotą būseną, taip išgaudami difuzinės medžiagos bangą.

Jie sakė, kad naudojo stroncio atomus, populiarų BEC pasirinkimą, todėl tokia galimybė atveria įdomių galimybių. Atominė interferometrija su stroncio BEC gali būti naudojama, pavyzdžiui, reliatyvumo ir kvantinės mechanikos tyrimams atlikti arba aptikti. gravitacinės bangos.

„Mūsų eksperimentas yra medžiagų bangos analogas iš nuolatinių bangų optinio lazerio su visiškai atspindinčiais ertmės veidrodžiais. Tyrėjai rašė savo darbe.

„Šis principo įrodymas suteikia naują, iki šiol trūkusią atominės optikos dalį, leidžiančią sukurti nuoseklius nuolatinių bangų įrenginius.

Paieška buvo paskelbta m santūrus pobūdis.