רשום פופולרי

בחירת העורך - 2019

יונים באור הזרקורים

Anonim

התוצאות של קבוצת מחקר מהמכון לפיסיקה באוניברסיטת פרייבורג קיבלו מקום מיוחד בכתב העת Nature Photonics : מאמר "חדשות ותצוגות" נלוות בגרסת הדפסה של כתב העת המדעי מדגיש את עבודת הצוות בראשות אלכסנדר למברכט, ג'וליאן שמידט, ד"ר לאון קרפה ופרופ 'ד"ר טוביאס שאץ. במאמרם "חיים ארוכים ובידוד יעיל של יונים במלכודות אופטיות ואלקטרוסטיות", קבוצת העבודה מתארת ​​את השיטה שבה השתמשו כדי למנוע את תנועת המניעים הבלתי נמנעת של אטומים טעונים.

פרסומת


הניסוי מתחיל על ידי השמנה בודדים יונים בודדים במלכודת יון quadrupole, המכונה מלכודת פול. מלכודת יון quadrupole יכול לאחסן חלקיקים טעונים במשך ימים באמצעות שדות חשמליים לסירוגין. עם זאת התוצאה יון מתערבל כל הזמן בקנה מידה מיקרוסקופי וביצוע תנועה מונע בכוח. זה מוביל לעתים קרובות תופעות לוואי בלתי רצויות. לדוגמה, בניסויים הנוכחיים עם אטומים ultracold, היונים לחמם את האמבט של אטומים נייטרלי - שהוא למעשה הרבה יותר קריר - כמו תנור טבילה, במקום להיות מקורר. זה גורם לטמפרטורה לעלות בפקטור של 10, 000. אמנם זה עדיין בקושי אלפית של מעלות צלזיוס מעל האפס המוחלט, זה כבר מוביל לחום מוות עבור השפעות קוונטי רגיש.

זה המקום שבו השיטה כי הקבוצה כבר בפיתוח מטרותיה מאז 2010 מגיע: השמנה אופטי של אטומים טעונים. לייזר בהיר מאוד משמש מלכודת יון בקרן שלה ללא תנועה נוספת משכנעת. לפני כמה שנים זה היה אפשרי רק כדי ללכד יונים אופטית עבור כמה אלפיות השנייה. הודות לעבודתם של הפיסיקאים של פרייבורג, ניתן כיום ללכוד אטומים טעונים עבור לוחות זמנים דומים כמו אטומים נייטרלי במכפילים אופטיים דומים - חיים של כמה שניות הוא כמה פעמים יותר מאשר נדרש ניסויים. בנוסף, החוקרים הראו כי הם יכולים גם לבודד את היונים כראוי מן העולם החיצוני הנותר. הצוות עכשיו מקווה להשתמש בשיטה זו כדי להשיג טמפרטורות נמוכות פי 10, 000 פעמים ולבחון תהליכים כימיים ultracold שבו ההשפעות הקוונטיות ישלטו אינטראקציה של חלקיקים.

פרסומת



מקור הסיפור:

חומרים שסופקו על ידי אוניברסיטת פרייבורג . הערה: ניתן לערוך תוכן עבור סגנון ואורך.


עיון ביומן :

  1. אלכסנדר למברכט, ג'וליאן שמידט, פסקל וקססר, מרקוס דבאטין, לאון קרפה, טוביאס שץ. חיים ארוכים ובידוד יעיל של יונים במלכודות אופטיים ואלקטרוסטיות . Nature Photonics, 2017; 11 (11): 704 DOI: 10.1038 / s41566-017-0030-2