Ученые объяснили, что для управления как электрическими, так и магнитными взаимодействиями между атомами и светом, в предыдущих работах приходилось полагаться на специально разработанные мета-материалы. Однако исследователи из Университета Ланкастера доказали, что это можно сделать с помощью таких естественных элементов, как иттербий или стронций. Они подсчитали, что манипулирование поведением атомов, охлажденных до -273°C превращает их в мощный инструмент для формирования и направления света.
При таких температурах атомы движутся чрезвычайно медленно и могут управляться при помощи квантовых механических воздействий, которые при более высоких температурах становятся незначительными.
Команда использовала лазеры для возбуждения атомов и приведения их в общее движение. Они обнаружили, что когда атомы действуют коллективно, они могут формировать и направлять свет через свои электрические и магнитные взаимодействия с ними. Общее поведение позволяет им действовать как коллекция электрических зарядов или очень маленьких магнитов, которые влияют на свет.
Исследователи также нашли новый способ толкать атом с помощью контролируемых сил так быстро, что они могут управлять движением отдельной молекулы менее чем за триллионную долю секунды. Чрезвычайно острая игла их сверхбыстрого микроскопа служит технической основой: он тщательно сканирует молекулы, как проигрыватель. Исследование физиков из Регенсбургского университета, опубликованное в журнале Nature, показало, что световые импульсы, падающие на эту иглу, могут превратить ее в сверхбыструю «атомную руку».
Читайте также:
— Появились фото новых организмов, которые нашлись в самом жарком месте на Земле
— Ученые выяснили, почему дети являются самыми опасными переносчиками COVID-19
— Новый ледниковый период на Земле: ученые раскрыли, когда он может наступить