Фізики створили дзеркало з одного атома

Створене ними пристрій вчені описали в статті, прийнятій до публікації в журнал Physical Review Letters. Коротко про роботу пише портал ScienceNOW.

Теоретично, атоми можна використовувати як відображають пристрою, однак їх ефективність в цій якості невелика – вони відображають близько одного відсотка падаючого на них випромінювання. Щоб отримати більш істотну віддачу, автори нової роботи посилювали інтенсивність відбитого від одиничного атома світла, використовуючи інтерференцію – ефект додавання інтенсивностей декількох світлових хвиль, що знаходяться в одній фазі (тобто їх «горби» і «западини» збігаються).

Для посилення інтенсивності світлових хвиль вчені використовували інтерферометр Фабрі-Перо. У класичному варіанті це пристрій складається з двох дзеркал, частково пропускають падаюче на них світло. Задня поверхня одного з дзеркал висвітлюється лазером з заданою довжиною хвилі, і частина випромінювання виявляється в щілини між дзеркалами. Якщо ширина щілини кратна довжині хвилі випромінювання, то інтенсивність світла, послідовно відбивається від дзеркал, посилюється. Змінюючи ширину щілини, можна добитися повного згасання хвилі.

У новій роботі в якості одного з дзеркал інтерферометра Фабрі-Перо використовувався окремий іон барію. Вчені утримували його на одному місці (відхилення від правильного положення не перевищували 20 нанометрів) за допомогою іонної пастки, а відбите випромінювання фокусували за допомогою лінзи. Довжина хвилі лазерного випромінювання, що направляється на іон барію, була підібрана таким чином, що останній переходив з мінімального енергетичного стану в збуджений (у всіх інших випадках барій не буде «помічати») випромінювання.

При зміні відстані від іона барію до другого дзеркала інтенсивність світла в щілини змінювалася на шість відсотків – в стандартних интерферометрах Фабрі-Перо вона падає практично до нуля. Тим не менш, автори заявляють, що створене ними пристрій виявиться корисним для проведення робіт в області квантової електродинаміки – науки, що вивчає магнітне поле з опорою не на його безперервні властивості, а на дискретні квантові властивості, носіями яких є фотони.

Джерело lenta.ru

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *