Een team van onderzoekers van het Weizmann Institute of Science in Israël heeft een nieuwe manier gevonden om atomen met licht te manipuleren. In hun paper gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , het team beschrijft de nieuwe techniek en de mogelijke toepassingen ervan.

Tot nu toe, wetenschappers hebben twee hoofdtechnieken gebruikt om atomen met licht te manipuleren. De eerste omvat het afvuren van een laser op een enkel atoom om het momentum te veranderen. De andere was om een ​​atoom een ​​elektrische veldkracht te laten 'voelen' die verband houdt met een lichtstraal. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben een derde techniek ontwikkeld:een techniek waarbij een laser op een atoomwolk wordt afgevuurd.

De experimenten omvatten het creëren van een bolvormige wolk die bestaat uit niets anders dan miljoenen koude rubidium-87-atomen. De onderzoekers vuurden vervolgens een puls van infrarood licht af op de wolk (de frequentie werd beschreven als "ver ontstemd" van rubidium-87-overgangen) en ontdekten dat de wolk reageerde door zich op dezelfde manier te gedragen als een lens, het licht afbuigen en ervoor zorgen dat de wolk langer en dunner werd - de lichtstraal drukte de bol in wezen in een nieuwe vorm. De onderzoekers merken op dat de parameters van de straal die ze op de wolk afvuurden, waren geïdealiseerd om de kracht tussen het elektrische veld van het licht en de individuele rubidium-atomen te verminderen.

De onderzoekers suggereren dat de verandering in de vorm van de wolk het gevolg was van het collectieve effect van de laser die op alle atomen in de wolk inwerkte - door het behoud van het momentum reageerden de atomen op een kracht die tegen hen duwde in een richting tegengesteld aan de afbuiging. Het team heeft een term bedacht om het algehele effect te beschrijven:elektrostrictie. Ze merken op dat ze hun experimenten hebben uitgevoerd op Bose-Einstein-condensaten en -wolken bij hogere temperaturen.

Omdat het een wereldwijde optische kracht is, de onderzoekers merken op, het kan gemakkelijk worden aangepast om interacties met lasers gemakkelijk af te stemmen - een verbetering ten opzichte van de huidige omslachtige methode. Ze suggereren dat hun techniek nuttig kan zijn in toekomstige experimenten met koude atomen, omdat het interacties tussen deeltjes mogelijk maakt die gemakkelijk kunnen worden omgedraaid.

© 2017 Fys.org