|  | 19 мая 2013 | Новости науки и техники

Разработан компактный метод получения сверхохлажденных атомов для квантовых технологий

Устройство охлаждения атомов


Многие из самых точных измерительных устройств, к примеру, атомные часы, работают за счет перехода атомов определенных веществ из одного квантового состояния в другое. Наиболее высокая точность измерений получается за счет длительных времен наблюдения за сверхохлажденными атомами, получаемыми в специальных громоздких, сложных и дорогостоящих установках. Но теперь проблема получения сверхохлажденных атомов будет стоять менее остро благодаря совместной работе ученых из университетов Стратклайда и Глазго, Лондонского Имперского колледжа и Национальной физической лаборатории, которые создали портативную установку, позволяющую получать сверхохлажденные атомы для дальнейшего их использования в области квантовых вычислений, квантовых коммуникаций и измерительной технике.

"Чем дольше может наблюдаться переход атомов из одного квантового состояния в другое, тем более точные измерения различных физических величин могут быть проведены с их помощью" - рассказывает доктор Эйдан Арнольд (Dr Aidan Arnold), ученый из физического отдела университета Стратклайда, - "Сверхнизкотемпературное охлаждение обычно достигается за счет замедления теплового движения атомов с помощью допплеровского эффекта и лучей лазерного света. Нам удалось создать действительно малогабаритное охлаждающее устройство, работающее на вышеупомянутых принципах".

Разработанное учеными устройство представляет собой сложный полупроводниковый кристалл, на поверхности которого созданы элементы атомной ловушки и оптические элементы, которые позволяют расщепить лучи лазерного света для того, чтобы создать эффект дифракционного трения, за счет которого и осуществляется охлаждение атомов. Разработанное устройство намного более компактно, нежели другие подобные устройства, но, тем не менее, оно может захватывать, удерживать в ловушке и охлаждать атомы не менее эффективно, чем более крупные и сложные подобные устройства. А малые габариты нового охлаждающего устройства позволят без особых трудов применять его в составе портативных устройств, использующих в своей работе эффекты квантовой механики.

Главной особенностью разработанной технологии является не полупроводниковый кристалл, он был изготовлен с использованием достаточно обычных промышленных технологий изготовления полупроводников. Вся "изюминка" данного изобретения является в разработке нового принципа сверхнизкотемпературного охлаждения, основанного на дифракционном трении расщепленных лазерных лучей, которые, одновременно, служат для захвата и удержания атомов в ловушке.

Используя новое устройство охлаждения атомов можно будет создать портативные атомные часы, высокоточные магнитометры, акселерометры и массу других датчиков, которые могут использоваться для навигации на Земле и в космосе, в телекоммуникациях, в медицинском оборудовании и в множестве других областей, нуждающихся в высокоточных измерениях. "Миниатюризация источника сверхохлажденных атомов может произвести небывалую революцию в области метрологии и высокоточных измерений" - рассказывает Доктор Аластер Синклер (Dr Alastair Sinclair), ведущий ученый из Национальной физической лаборатории, - "Изготовление нового устройства является хорошим примером того, чего может добиться команда квалифицированных ученых-физиков и инженеров, разрабатывающих ультрасовременные технологии".




Ключевые слова:
Атом, Температура, Охлаждение, Свет, Лазер, Эффект, Доплера, Трение, Дифракция, Расщепление, Квантовое, Состояние, Измерение, Точность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана ловушка, способная удерживать большое количество атомов-кубитов одн ...
  • Ученые заморозили единичные атомы практически до абсолютного ноля при помощ ...
  • Созданы новые оптические атомные часы, ошибающиеся на одну секунду более че ...
  • Разработана технология охлаждения кристаллов полупроводниковых чипов с помо ...
  • Мобильное точное время: новый тип атомных часов.




  • 19 мая 2013 10:21
    #1 Написал: IceRider

    Публикаций: 0
    Комментариев: 44
    примером того, чего моет добиться команда квалифицированных
    - чего там команда "моет"или кого?)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.