Các nhà khoa học với sự giúp đỡ của tí hon kẹp quang học chơi "bóng", chỉ ở quy mô nhỏ nhất. Họ ném và bắt các nguyên tử riêng lẻ bằng tia laze.
Thành tựu này có thể thực hiện được nhờ các chùm laze hội tụ cao giữ các nguyên tử tại chỗ trước khi phóng chúng, và đây là lần đầu tiên các nguyên tử được ném từ một cặp nhíp quang học này sang một cặp nhíp quang học khác.
"Các nguyên tử bay tự do di chuyển từ nơi này sang nơi khác mà không bị kìm hãm hoặc tương tác với bẫy quang học, - đồng tác giả của nghiên cứu, một nhà vật lý từ Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc ở Daejeon Ahn Jeuk cho biết. "Nói cách khác, nguyên tử bị ném và bị kẹt giữa hai bẫy quang học, giống như một quả bóng chày di chuyển giữa người ném bóng và người bắt bóng trong một trận đấu.".
Để đưa các hạt bay chính xác, các nhà khoa học đã làm lạnh các nguyên tử rubidi đến gần độ không tuyệt đối, sau đó đặt chúng bên trong một trong hai nhíp quang học, giữ các hạt cố định bằng chùm tia laze. Tiếp theo, họ ném và tăng tốc nguyên tử, rồi lại bắt lấy nó. Theo kết quả của nghiên cứu, các nhà khoa học đã phóng ra một nguyên tử rubidi 4,2 micromet (tức là nhỏ hơn một phần tư chiều rộng của sợi tóc người, nếu như vậy) với tốc độ lên tới 65 cm mỗi giây. Một cặp nhíp quang học liền kề sẽ bắt các nguyên tử sau mỗi lần ném, khiến chúng dừng lại hoàn toàn. Đây là một môn thể thao thú vị.
Các nhà khoa học đã phát triển thêm phương pháp của họ và tiến hành một loạt thí nghiệm khác để xác nhận nguyên tắc. Họ đã chỉ ra rằng các nguyên tử có thể được ném tự do qua các nhíp quang học cố định giữ các nguyên tử khác, và thậm chí có thể được ném để tạo thành các mảng nguyên tử hoàn hảo bên trong các nhíp nhận. Các nguyên tử bay tự do trúng mục tiêu trong 94% thời gian, nhưng các nhà khoa học theo chủ nghĩa hoàn hảo hiện đang nỗ lực để đưa tỷ lệ đó lên 100%.
Như các nhà vật lý nói, sự phát triển này có thể được sử dụng để tạo ra các máy tính lượng tử nhanh hơn có khả năng trao đổi thông tin trong các mảng nguyên tử ở tốc độ cao. "Những loại nguyên tử này có thể giúp mở ra một loại điện toán lượng tử động mới bằng cách cho phép sự sắp xếp tương đối của các qubit, tương đương lượng tử của các bit nhị phân, được thay đổi tự do hơn. Ahn Jeuk nói. – Ngoài ra, nghiên cứu có thể được sử dụng để tạo ra va chạm giữa các nguyên tử riêng lẻ, và điều này sẽ mở ra một nhánh mới của hóa học nguyên tử.".
Cũng thú vị: