Физики научились определять положение атома в пространстве

Новый метод измеряет трехмерное положение отдельных атомов.

Исследователи из Боннского и Бристольского университетов разработали метод, который позволяет получить все три координаты атома по одному изображению. Это важно, например, для  экспериментов по квантовой механике, в которых часто необходимо точно контролировать или отслеживать положение атомов. Это позволяет исследователям заставить атомы взаимодействовать друг с другом желаемым образом.

Уже более десяти лет физики могут точно измерять расположение отдельных атомов с точностью менее одной тысячной мм, используя квантовую газовую микроскопию. Но третья координата — ускользала от наблюдений.

Чтобы экспериментировать с атомами, необходимо их охладить до температур близких к абсолютному нулю, чтобы они почти не двигались, объясняют ученые. После этого их можно, например, поймать в стоячую волну лазерного света.

«Гантели», указывающие на пространственное положение атомов. Изображение: IAP/Uni Bonn

Атомы, захваченные в ловушку, подвергают воздействию дополнительного лазерного луча, который стимулирует их излучать свет. Возникающая флуоресценция проявляется в квантовом газовом микроскопе как слегка размытое круглое пятнышко.

Теперь мы разработали специальный метод деформации волнового фронта света, излучаемого атомом. Вместо типичных круглых пятен деформированный волновой фронт создает на камере форму гантели, которая вращается вокруг себя

Андреа Альберти, соавтор исследования

Направление, в котором указывает эта «гантель», зависит от расстояния, пройденного светом от атома до камеры. Поэтому она действует как стрелка компаса, позволяя считывать третью координату, объяснят физики.

Разные направления «гантелей», соответствующие разному положению атомов. Изображение: IAP/Uni Bonn

Читать далее:

Найден дешевый способ извлекать золото из «отходов»

Посмотрите, как быстро тонут города: опубликованы новые снимки спутника НАСА

Астрономы изучили радиоджет, который движется быстрее скорости света

На обложке: Изображение от rawpixel.com на Freepik. Сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Силикон сделали проводником и заставили сиять: это считалось невозможным
Наука
Разработаны контактные линзы ночного зрения: они позволяют видеть в темноте
Наука
Китайские роботы показали боевые навыки перед первым турниром по робобоксу
Новости
«Нежелательные колебания атомов» использовали для хранения информации
Наука
Тайны Иерусалима: под полом древнего здания нашли золотые драгоценности 
Наука
Microsoft добавила ИИ в «Блокнот» и Paint: что умеют новые функции в Windows 11
Новости
В России научились собирать беспилотники с помощью цифрового помощника
Наука
Пять планет можно увидеть невооружённым глазом в июне: где и когда смотреть в России
Космос
Частная космическая компания проведет стыковку спутников на орбите
Космос
Черные дыры могут незаметно расти внутри звезд, считают астрофизики
Космос
Раскрыто происхождение зубной боли: чувствительность зародилась в панцире древних рыб
Наука
В сети нашли базу с паролями от 184 млн аккаунтов, включая Google, Apple и Meta*
Новости
Физики объяснили, как звуковые удары от самолетов попадают в помещения
Наука
Астрономы наблюдали жесткую космическую «битву» двух галактик
Космос
Новая система от Google распознает контент, который сделал ИИ
Новости
Приехали: почему россияне пересаживаются с прокатных на личные электросамокаты
Новости
Очередные тарифы Трампа сломают интернет: что нас ждет
Новости
За мигрантами в Москве будут следить через смартфоны: как работает эксперимент
Новости
Нейросеть, которая ускоряет разработку лекарств, сделали в России
Наука
Российский аналог Raspberry Pi на процессоре СКИФ создали в Новосибирске
Новости