Ученые сфотографировали атом рубидия

Ученые из университета Отаго совершили крупный научный прорыв в физике, разработав технику изоляции и захвата быстро движущегося атома. Им удалось также впервые в мире увидеть и сфотографировать этот атом.

Перехват атома рубидия 85, стал возможен в результате трехлетнего исследовательского проекта, проведенного на средства

Foundation for Research, Science and Technology и уже вызвал всемирный интерес к новой отрасли науки, которая появится вследствие данного открытия.

Команда из четырех исследователей из кафедры физики Отаго, которую возглавлял доктор Миккель Андерсен, использовала технологию лазерного охлаждения для кардинального замедления группы атомов рубидия 85. Затем, были применены лазерные лучи или "оптические пинцеты", с целью изоляции и удержания одного атома, после чего последний может быть сфотографирован через микроскоп.

Исследователям удалось доказать, что они надежно и согласованно научились захватывать единичные атомы. Это большой шаг вперед на пути к созданию следующего поколения ультрабыстрых квантовых компьютеров, которые будут задействовать атомы для выполнения сложных заданий по обработке информации.

Доктор Андерсен рассказал, что в отличие от обычных кремниевых компьютеров, которые обычно выполняют одно задание в данный момент времени, квантовые компьютеры обладают потенциалом для выполнения многочисленных длинных и сложных вычислений одновременно; также, они смогут ломать секретные коды, которые в данный момент считаются слишком сложными для взлома.

"Наш метод позволяет доставить атомы, необходимые для создания данного типа компьютера, и теперь стало возможным заполучить и удерживать группу из десяти атомов".

"Если вы хотите создать квантовый компьютер, превосходящий существующие аналоги, то вам потребуется набор из 30 атомов, поэтому мы сделали большой шаг вперед в данной области", - сказал он.

"На протяжении последнего столетия, голубой мечтой ученых, была возможность заглянуть в квантовый мир и разрабатывать технологии в самом малом масштабе - атомном".

"То, что мы сделали, расширяет границы возможностей ученых и дает нам детерминированный контроль над малейшими строительными блоками нашего мира", - сказал доктор Андерсен.

Результаты этого знаменательного исследования были опубликованы в ведущем научном журнале Nature Physics.

Доктор Андерсен рассказал, что через три недели после первых успешных лабораторных экспериментов по захвату атома, полным ходом были запущены новые, о которых до этого даже не помышляли как о возможных.

Следующим шагом, станет попытка генерации "состояния сцепленности" между атомами, своеобразный атомный роман, который проходит проверку расстоянием, рассказал ученый.

"Нам необходимо создать связь между атомами, чтобы они чувствовали друг друга, и когда они разъединяются, все равно оставались сцепленными и не забывали друг друга даже на расстоянии. Это свойство, которое использует квантовый компьютер для выполнения нескольких заданий одновременно", - сказал доктор Андерсен.

Один атом настолько мал, что 10 миллиардов атомов, сложенных бок о бок, будут составлять всего 1 метр в длину. Атомы двигаются, обычно, со скоростью звука, что усложняет управление ими.

В отличие от ионов, атомы подобные рубидию 85 особенно сложны в управлении, так как их невозможно удержать электрическим полем. В наше время, только лишь два других нейтральных атома были увидены и сфотографированы учеными: рубидий 87 и цезий 133.

Доктор Андерсен рассказал, что лично для него, данный прорыв стал важной вехой.

"В школе нас учили, что атом невозможно разглядеть через микроскоп. Но как оказалось, мой учитель ошибался", - сказал он.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов