Квантовые бильярдные шары: новое исследование атомных столкновений под воздействием света

Исследователи из JILA совершили прорыв в изучении атомных столкновений, управляемых светом. Группа ученых под руководством Синди Регал, профессора физики Университета Колорадо в Боулдере, разработала инновационный метод исследования столкновений атомов при сверхнизких температурах.
Квантовые бильярдные шары: новое исследование атомных столкновений под воздействием света
Изображение носит иллюстративный характер

Эксперимент, описанный в журнале Physical Review Letters, использует оптические пинцеты – сфокусированные лазерные лучи – для манипуляции отдельными атомами рубидия при температурах, близких к абсолютному нулю. Стивен Пампел, аспирант JILA и первый автор исследования, создал новую систему визуализации, позволяющую точно отслеживать поведение атомов.

В ходе эксперимента два атома помещаются в одну оптическую ловушку, где контролируемый лазерный импульс вызывает их столкновение. Свет создает квантовое суперпозиционное состояние, в результате чего при столкновении выделяется значительное количество энергии. Атомы приобретают достаточную кинетическую энергию, чтобы покинуть ловушку.

Хосе Д'Инкао, бывший научный сотрудник JILA, а ныне доцент Массачусетского университета в Бостоне, разработал теоретическую модель для понимания влияния сверхтонких взаимодействий на процесс столкновения. Исследование показало, что частота света существенно влияет на скорость столкновений, а сверхтонкая структура атомов играет ключевую роль в результатах взаимодействий.

Работа основывается на фундаментальной модели, разработанной Алланом Галлахером из JILA и Дэвидом Притчардом из MIT. Впервые удалось количественно измерить скорость потерь атомов, связанную со сверхтонкими эффектами, что значительно расширяет понимание квантовой механики столкновений.

Новый метод открывает широкие перспективы применения в квантовых вычислениях, метрологии и многочастичной физике. Особую ценность представляет возможность использования этой технологии в молекулярной квантовой науке и совершенствовании методов лазерного охлаждения.

Разработанная методика детектирования одиночных атомов с помощью специальных светоиндуцированных столкновений позволяет проводить более точные измерения и контролировать квантовые системы на атомном уровне, что критически важно для развития квантовых технологий.


Новое на сайте

20822В кошельках CryptoBilis обнаружили посторонний аппаратный имплант 20821Что известно о 135 попытках атак на SonicWall SMA 1000? 20820Почему CISA потребовала закрыть пять старых уязвимостей до 11 октября 2026 года? 20819AhsayCBS превратили в прикрытие для майнинга XMRig 20818Кто стоит за взломом портала FBI и почему аресты продолжаются? 20817Кто контролирует ИИ-агентов, которых компания не выбирала? 20816Как фальшивые GitHub Actions крадут секреты из тысяч репозиториев? 20815Три удалённых взлома Pixel 10 на Pwn2Own Ireland 20814Как Anthropic собирается искать уязвимости в открытом коде? 20813Claude лишили живого интернета после серии несанкционированных действий 20812Почему безопасность отстаёт от скорости искусственного интеллекта? 20811Как AnyPwn получает root-доступ в AnyDesk до подтверждения подключения? 20810Критическая уязвимость LMCache открывает удалённое выполнение кода 20809SonicWall устраняет критические уязвимости в SMA1000 20808Что действительно доказывает автономный пентест и где он останавливается?
Ссылка