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
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости
«Тостер» для смартфона обновляет зарядку гаджета за секунды
Новости
Гаджет, который научился читать мысли человека, показали на CES 2025
Новости
Эта камера будет снимать на Луне: Nikon представила прототип на CES 2025  
Новости
Ярчайший гамма-всплеск в истории связали с теорией струн и темной материей  
Новости
Наука в фокусе: кто и зачем делает научно-популярные видеоблоги в России
Кейсы