Как физики управляют ионизацией атомов с помощью оптических вихревых лучей?

Исследователи из Университета Оттавы совершили значительный прорыв в области квантовой физики, продемонстрировав беспрецедентный контроль над процессом ионизации атомов. В ходе двухлетнего исследования, проведенного в Комплексе передовых исследований Университета Оттавы, ученые смогли точно управлять выбросом электронов из атомов с помощью оптических вихревых лучей.
Как физики управляют ионизацией атомов с помощью оптических вихревых лучей?
Изображение носит иллюстративный характер

Работа под названием «Контроль орбитального углового момента сильнополевой ионизации в атомах и молекулах», опубликованная в журнале Nature Communications, бросает вызов традиционным представлениям о пределах контроля процесса ионизации. Исследовательская группа во главе с профессором Рави Бхардваджем из физического факультета Университета Оттавы и аспирантом Жан-Люком Бегином обнаружила, что направление вращения и свойства оптических вихревых лучей существенно влияют на скорость ионизации.

«Мы открыли, что можем контролировать процесс ионизации с беспрецедентной точностью, что ранее считалось невозможным», — отмечает профессор Бхардвадж. Команда, в которую также входили профессора Эбрахим Карими, Пол Коркум и Томас Брабек, ввела новую концепцию, названную «оптическим дихроизмом», которая описывает различное поведение атомов при взаимодействии с вихревыми лучами разной направленности.

Ионизация — это фундаментальный процесс в физике, при котором атомы теряют электроны и становятся заряженными частицами. Это явление можно наблюдать в природных феноменах, таких как молния и северное сияние, а также оно используется в различных технологиях, включая плазменные телевизоры. Способность точно контролировать этот процесс открывает двери для множества новых приложений.

Исследователи достигли селективной ионизации, регулируя положение «области нулевой интенсивности» внутри луча. Используя оптические вихревые лучи, которые несут угловой момент, команда смогла точно контролировать, как электроны покидают свои атомные связи, применяя принципы сильнополевой физики и аттосекундной науки.

Потенциальные применения этого прорыва впечатляют. Технология может привести к усовершенствованию методов визуализации, ускорению частиц и значительным улучшениям в медицинской визуализации. Кроме того, исследование открывает путь к созданию более быстрых компьютеров, более эффективных методов изучения материалов и продвижению в области квантовых вычислений.

«Наше открытие не только расширяет фундаментальное понимание взаимодействия света с материей, но и предлагает практические инструменты для множества технологических приложений», — подчеркивает Жан-Люк Бегин. Исследователи продолжают изучать дополнительные аспекты этого явления, стремясь еще больше расширить границы контроля над квантовыми процессами.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка