Een nieuwe methode om materie om te vormen tot complexe vormen, met behulp van 'twisted' licht, is aangetoond in onderzoek aan de Universiteit van Strathclyde.

Wanneer atomen worden afgekoeld tot temperaturen dicht bij het absolute nulpunt (-273 graden C), gedragen ze zich niet meer als deeltjes en beginnen ze zich als golven te gedragen.

Atomen in deze toestand, die bekend staan ​​als Bose-Einstein-condensaten (BEC's), zijn nuttig voor doeleinden zoals het realiseren van atoomlasers, langzaam licht, kwantumsimulaties voor het begrijpen van het complexe gedrag van materialen zoals supergeleiders en supervloeistoffen, en de precisiemeettechniek van atoominterferometrie.

De Strathclyde-studie heeft aangetoond dat wanneer gedraaid licht op een bewegend BEC schijnt, het uiteenvalt in clusters van BEC-druppeltjes die bewegen volgens de kenmerken van het licht, met een aantal druppels gelijk aan tweemaal het aantal lichtwendingen. Het veranderen van de eigenschappen van de lichtstraal kan zowel het aantal BEC-druppels als de manier waarop ze bewegen veranderen.

Het onderzoek is gepubliceerd in Physical Review Letters .

Grant Henderson, een Ph.D. student in Strathclyde's Department of Physics, is hoofdauteur van het papier. Hij zei:"Door een laserstraal op een BEC te laten schijnen, kunnen we beïnvloeden hoe deze zich gedraagt. Wanneer de laserstraal wordt "gedraaid", heeft deze een spiraalvormig faseprofiel en draagt ​​het orbitaal impulsmoment (OAM). Laserstralen met OAM kunnen vangen en roteren microscopisch kleine deeltjes en gedragen zich als een optische moersleutel.

"Deze methode om gedraaid licht door ultrakoude atomen te laten schijnen, opent een nieuwe en eenvoudige manier om materie in onconventionele en complexe vormen te beeldhouwen. Het heeft het potentieel voor het ontwerpen van nieuwe kwantumapparaten zoals atomtronische circuits en ultragevoelige detectoren." + Verder verkennen

Natuurkundigen bouwen een atoomlaser die voor altijd aan kan blijven