بمساعدة العلماء الصغار ملقط بصري لعبت "الكرة" ، فقط على نطاق أصغر. قاموا بإلقاء ذرات مفردة وإمساكها باستخدام الليزر.
أصبح هذا الإنجاز ممكنًا بفضل أشعة الليزر شديدة التركيز التي أبقت الذرات في مكانها قبل إطلاقها ، وهي المرة الأولى التي يتم فيها إلقاء الذرات من زوج من الملاقط الضوئية إلى آخر.
"تتحرك الذرات التي تطير بحرية من مكان إلى آخر دون تقييدها أو التفاعل مع مصيدة بصرية ، - يقول المؤلف المشارك للدراسة ، عالم فيزياء من المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا في دايجون آهن جوك. "بعبارة أخرى ، تُلقى الذرة وتُحاصر بين مصراعين بصريين ، تمامًا مثل تحركات لعبة البيسبول بين الرامي والصيد أثناء اللعبة.".
لإرسال الجسيمات في رحلة دقيقة ، قام العلماء بتبريد ذرات الروبيديوم إلى ما يقرب من الصفر المطلق ، ثم وضعوها داخل أحد ملاقط بصرية ، مما يثبت الجسيمات في مكانها باستخدام شعاع ليزر. بعد ذلك ، قاموا بإلقاء الذرة وتسريعها ، ثم أمسكوها مرة أخرى. نتيجة للدراسة ، أطلق العلماء ذرة روبيديوم 4,2 ميكرومتر (أي أقل من ربع عرض شعرة الإنسان ، إذا كان ذلك) بسرعة تصل إلى 65 سم في الثانية. قام زوج مجاور من الملاقط الضوئية بالتقاط الذرات بعد كل رمية ، مما أدى إلى إيقافها تمامًا. هذه رياضة مثيرة للاهتمام.
طور العلماء طريقتهم بشكل أكبر وأجروا سلسلة أخرى من التجارب لتأكيد المبدأ. لقد أظهروا أن الذرات يمكن رميها بحرية من خلال ملاقط بصرية ثابتة تحمل ذرات أخرى ، ويمكن حتى رميها لتشكيل مصفوفات كاملة من الذرات داخل ملاقط الاستقبال. حققت الذرات التي تطير بحرية هدفها بنسبة 94٪ من الوقت ، لكن العلماء الذين يسعون إلى الكمال يعملون الآن على رفع هذا المعدل إلى 100٪.
كما يقول الفيزيائيون ، يمكن استخدام هذا التطور لإنشاء أجهزة كمبيوتر كمومية أسرع قادرة على تبادل المعلومات في مصفوفات من الذرات بسرعة عالية. "يمكن أن تساعد هذه الأنواع من الذرات في الدخول إلى نوع جديد من الحوسبة الكمومية الديناميكية من خلال السماح للترتيب النسبي للكيوبتات ، المكافئ الكمي للبتات الثنائية ، بأن يتغير بحرية أكبر. قال آهن جوك. - أيضًا ، يمكن استخدام البحث لإنشاء تصادمات بين الذرات الفردية ، وهذا سيفتح فرعًا جديدًا للكيمياء الذرية "..
مثير للاهتمام أيضًا: