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
Это не ИИ: посмотрите, как лава сочится из снега
Наука
Физики создали новую теорию «невозможной» квантовой гравитации
Наука
Новый суперкомпьютер для РАН создадут в России
Новости
Инновационный гибридный реактивный двигатель испытали в США
Новости
Учения по безопасности рунета: в РКН рассказали, что ждать россиянам
Новости
Ученые назвали формулу для идеального сна
Наука
Тесты на мышах показали, как стресс влияет на память и тревожность
Наука
Мумия из вечной мерзлоты Якутии оказалась котенком саблезубой кошки
Наука
Кровь животных использовали для восстановления их костей
Наука
«Хаббл» показал последствия столкновения соседней галактики с Млечным Путем
Космос
Выпущена первая видеоигра, которую создает ИИ в реальном времени
Новости
Туристы нашли в Альпах следы животных, которые жили 280 млн лет назад
Наука
Оказалось, инопланетные цивилизации могут стать «пожирателями» звезд
Космос
Огромное пятно нашли в океане: оказалось, что оно живое
Наука
Китай показал многоразовый шаттл для полетов на орбиту
Космос
Стартап разработал технологию охлаждения GPU с помощью алмазов
Новости
США проверяют искусственный интеллект на утечку ядерных секретов
Новости
Назван топ самых популярных и небезопасных паролей в мире
Новости
Томатам вернули сладость, отключив два гена
Наука
«Красные монстры» ранней Вселенной противоречат моделям развития галактик
Наука