激光首次被用于投擲和捕捉單個(gè)原子

      ICC訊 據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站12月19日?qǐng)?bào)道，激光首次被用來投擲和捕捉極冷的單個(gè)原子。該技術(shù)未來可用于組裝量子計(jì)算機(jī)。

      為將幾乎與絕對(duì)零度一樣冷的原子排列成 不同陣型，研究人員通常會(huì)利用被稱為光鑷的高度聚焦激光束來抓取和移動(dòng)它們。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院的安在宇（音）及其同事希望找到一種方法，將光鑷與原子接觸的時(shí)間降至最短，因?yàn)榧す饪赡軘_亂原子的一些特性。

      他們從一個(gè)金屬和玻璃制成的小盒子開始，盒中裝滿比絕對(duì)零度高4000萬分之一度的銣原子。此種超冷原子對(duì)光施以它們的電磁力非常敏感。該團(tuán)隊(duì)利用這一特性向原子施以光學(xué)沖擊，有效地調(diào)整激光，使原子加速?zèng)_向目的地。隨后，又打開另一把光鑷，捕獲原子并使其減速，直到它停在12.6微米外的理想位置。

       安在宇說，這種方法能使利用超冷原子制造更大（因此更強(qiáng)大）的量子計(jì)算機(jī)變得較為容易。在這些計(jì)算機(jī)中，每一個(gè)超冷原子都儲(chǔ)存著信息，它們都被排列成緊密網(wǎng)格，這樣，它們就能通過電磁力與相鄰原子相互作用、來處理那些信息。他說，如果發(fā)生錯(cuò)誤，需要更換或移動(dòng)原子，把原子投擲到合適位置可能也是迅速重組網(wǎng)格的一種方式。

       美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的馬克·薩夫曼說：“假設(shè)你必須在陣列中間加入一個(gè)原子。通常情況下，你必須移動(dòng)光鑷通過陣列中的許多點(diǎn)，這可能會(huì)干擾那些位置上的原子。如果你能把原子投擲到中心，問題就解決了。”

        薩夫曼說，實(shí)驗(yàn)中，一些原子掉了，或者沒有被成功抓住，因此，這種新方法仍需要改進(jìn)。（編譯/裘芳）