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

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка