Natuurkundigen van de Universiteit van Otago hebben een manier gevonden om individuele atomen te controleren, waardoor ze verschijnen waar ze maar willen.

de prestatie, door een team van zes van Otago's Department of Physics, volgt op een internationale doorbraak in 2010 toen ze een neutraal rubidium-85-atoom isoleerden en veroverden, en daarna voor het eerst gefotografeerd.

Dr. Mikkel Andersen, hoofdonderzoeker van Otago, zegt dat hun resultaten gunstig kunnen zijn voor de toekomstige ontwikkeling van een breed scala aan technologieën, inclusief ongelooflijk snelle kwantumcomputers voor berekeningen van extreme complexiteit.

"De tijd zal leren wat de toepassingen zullen zijn. Waarschijnlijk zullen de belangrijkste toepassingen in technologieën zitten waar we nog niet over hebben nagedacht."

Om hun successen te behalen, het team gebruikt zeven lasers, met componenten van cd-spelers, en precisiespiegels.

Ze werken in een geklimatiseerd laboratorium van waaruit zoveel mogelijk soorten "ruis" - elektromagnetische, geluid, temperatuurcontrasten - die de apparatuur en resultaten kunnen beïnvloeden, zijn geminimaliseerd of geëlimineerd met behulp van "Kiwi-vindingrijkheid".

Dr. Andersen zegt dat laserlicht de sleutel is.

"We koelen de atomen, hou ze vast, veranderen hoe ze elkaar beïnvloeden en zichtbaar maken door laserlicht te laten schijnen, met verschillende frequentie en intensiteit, op hen. We maken herhaaldelijk gebruik van de fenomenale mate van controle die men kan hebben over de frequentie van laserlicht, wat een werkelijk verbazingwekkende eigenschap van lasers is.

"De 'Kiwi-vindingrijkheid' is hoe we het feit hebben omzeild dat we geen geluidsarm laboratorium hebben, zoals gewoonlijk als een noodzaak wordt beschouwd voor experimenten zoals de onze. Natuurlijk, uitvinden hoe je dingen kunt doen die nog nooit eerder zijn gedaan, vereist veel hard werk."

De tafels waarop het experiment is gebouwd, zweven op lucht, een manier om het "lawaai" te beperken, hij zegt.

De temperatuur van het atoom laten dalen tot bijna het absolute nulpunt (min 273 graden Celsius), elimineert zijn "willekeurige wiebelen", waardoor het een kwantumtoestand met hoge zuiverheid kan bereiken.

"Dit vertegenwoordigt de ultieme controle over individuele atomen.

"We verleggen de grenzen voor het niveau van controle dat wetenschappers kunnen hebben over microscopische systemen. Technische revoluties die onze samenleving de afgelopen decennia heeft ondergaan, grotendeels, zo niet helemaal, komen voort uit het op steeds kleinere schaal kunnen besturen van systemen.

"Dit is een lange reis geweest. Dit is wat we al 10 jaar proberen te bereiken, ' zegt dokter Andersen.

Het Marsden Fonds steunde het onderzoek met $ 717, 391 over drie jaar. De bevindingen van het team staan ​​op het punt te verschijnen in Fysieke beoordeling A, Snelle communicatie .

De volgende stappen zijn onderzoeken hoe twee atomen die bij elkaar worden gebracht eigenschappen kunnen uitwisselen, en het bouwen van moleculen in het bijzonder kwantumtoestanden van individuele atomen.