Door te breken met de conventionele Natuurkundigen van de University of Otago hebben nieuwe onderzoeks- en technologiemogelijkheden gecreëerd met betrekking tot de fundamentele bouwsteen van de wereld:atomen.

In een onderzoek, net gepubliceerd in Natuurcommunicatie , onderzoekers stopten een atoom in elk van de twee laserstralen voordat ze samen werden verplaatst totdat ze met elkaar begonnen te interageren.

Co-auteur Universitair hoofddocent Mikkel F. Andersen, van het departement Natuurkunde, zegt dat dit de atomen in staat stelt eigenschappen uit te wisselen op een manier die "zeer nuttig" zou kunnen zijn voor toekomstige kwantumtechnologieën.

"Ons werk vertegenwoordigt een belangrijke stap in ons vermogen om de atoomwereld te beheersen, " hij zegt.

Omdat atomen als magneten zijn, wanneer het paar begint te communiceren, ze beginnen elkaars richting te veranderen, elkaar tegenwerken.

Het is de eerste keer dat deze "pure test van de basisinteractie" in een laboratorium is aangetoond met twee afzonderlijke atomen. Eerdere experimenten waren gebaseerd op meerdere atomen, wat tot ongewenste resultaten kan leiden, zoals chemische reacties tussen de atomen.

Door te laten zien hoe kwantumsystemen met meerdere atomen van onderaf kunnen worden gebouwd, wetenschappers kunnen dingen doen die met conventionele methoden niet mogelijk zijn.

"Kleine fysieke systemen atoom voor atoom samenstellen, op een gecontroleerde manier, opent een schat aan onderzoeksrichtingen en kansen die anders niet mogelijk zijn. Het leidt er ook toe dat de atomen ander gedrag vertonen dan wanneer ze een van de vele in het systeem zouden zijn, " zegt Dr. Andersen.

Dit omvat een bron voor kwantumverstrengeling bij eindige temperatuur. Dit is belangrijk omdat verstrengelde deeltjes verbonden blijven, zelfs over grote afstanden, en acties die op de ene worden uitgevoerd, hebben invloed op de andere.

Verstrengeling kan worden gebruikt om technologieën te verbeteren zoals, omdat de atomen met elkaar verbonden zijn, ze kunnen samenwerken aan een bepaalde taak, in plaats van op zichzelf te opereren.

"Als we op het punt komen waarop we kwantumverstrengeling kunnen benutten, we zullen een tweede revolutie in de kwantumtechnologie hebben - zoals we deden met lasers, die internet mogelijk maakte.

"Daarom is het belangrijk om robuuste verstrengelingstechnologie te maken - en Nieuw-Zeeland loopt voorop in dit onderzoek."