Physik

In einem bahnbrechenden ersten Schritt schaffen es Physiker, einzelne Atome zu halten

In einem bahnbrechenden ersten Schritt schaffen es Physiker, einzelne Atome zu halten


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Es ist ein großer Moment für die Quantenphysik. Ein Team von Physikern der University of Otago in Neuseeland hat es geschafft, einzelne Atome zu erfassen und ihre unsichtbaren atomaren Wechselwirkungen zu beobachten.

Dies ist eine Premiere in der Welt der Physik und könnte einen enormen Einfluss auf zukünftige Quantentechnologien haben, was ein wesentlicher Bestandteil der Zukunft unserer Gesellschaft sein könnte.

Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Briefe zur körperlichen Überprüfung am Dienstag.

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Ein Arm voll Ausrüstung

Um ein einzelnes, mikroskopisch kleines Atom zu halten, mussten die Physiker eine ganze Menge Ausrüstung verwenden. Es gab Laser, Spiegel, eine Vakuumkammer sowie Mikroskope, ganz zu schweigen von Zeit, Energie, Geduld und Fachwissen.

Atome wurden bisher nur in Zahlen beobachtet. Dieses Experiment bietet einen bisher nicht sichtbaren Blick auf die mikroskopische Welt der Atome.

"Unsere Methode beinhaltet das individuelle Einfangen und Abkühlen von drei Atomen auf eine Temperatur von etwa einem Millionstel Kelvin unter Verwendung hochfokussierter Laserstrahlen in einer hyper-evakuierten (Vakuum-) Kammer von der Größe eines Toasters. Wir kombinieren langsam die enthaltenen Fallen die Atome, um kontrollierte Wechselwirkungen zu erzeugen, die wir messen ", sagte Associate Professor Mikkel F. Andersen vom Department of Physics in Otago.

Der Postdoktorand Marvin Weyland fuhr fort: "Durch die Arbeit auf dieser molekularen Ebene wissen wir jetzt mehr darüber, wie Atome kollidieren und miteinander reagieren. Mit der Entwicklung könnte diese Technik eine Möglichkeit bieten, einzelne Moleküle bestimmter Chemikalien aufzubauen und zu kontrollieren."

Die beiden Physiker glauben, dass ihre Forschung für die zukünftige Entwicklung von Quantentechnologien nützlich sein wird und sie ebenso beeinflusst wie frühere Quantentechnologien, die moderne Computer und das Internet hervorgebracht haben.

In einer Premiere für die Quantenphysik haben Forscher der Universität von Otago einzelne Atome an Ort und Stelle "gehalten" und zuvor unsichtbare komplexe atomare Wechselwirkungen beobachtet. Dies ist eine LASER-gekühlte Atomwolke, die mit der Mikroskopkamera https://t.co/oYJEFfcaYxpic.twitter.com/QgjNvnRwSx betrachtet wird

- Massimo (@ Rainmaker1973), 20. Februar 2020

Wie Andersen sagte: "Die Forschung, immer kleiner bauen zu können, hat in den letzten Jahrzehnten einen Großteil der technologischen Entwicklung vorangetrieben. Dies ist beispielsweise der einzige Grund, warum heutige Mobiltelefone mehr Rechenleistung haben als die Supercomputer der 1980er Jahre. ""

Abschließend sagte er: "Unsere Forschung versucht, den Weg zu ebnen, um im kleinstmöglichen Maßstab, nämlich auf atomarer Ebene, bauen zu können, und ich bin gespannt, wie unsere Entdeckungen den technologischen Fortschritt in Zukunft beeinflussen werden."


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