【超冷原子激光電路周圍的比賽】

江南布衣

【超冷原子激光電路周圍的比賽】

 

 

一個環形選委會

第一個電路的超冷原子物理學家已經公佈在美國。

 

該小組已經展示了如何在當前的原子，可以精確控制電路，並相信類似電路可用於超靈敏的旋轉傳感器。

 

此前，物理學家創造了電路的超流氦 - 一種零粘度液體狀態，發生在溫度低於約 2光然而，電路更稀超冷原子物理學家更有趣，因為原子間的相互作用較弱，並更容易數學描述。

 

因此，自由組合，例行的超冷原子物理研究中使用的量子系統。

 

凱文萊特和他的同事在聯合量子研究所的蓋士堡，馬里蘭州創造了電路從一個玻色愛因斯坦凝聚（BEC）的鈉原子。

 

建築物能源效益守則時形成的相同原子與整數自旋被冷卻，直到所有的原子都在同一個量子態 - 並表現為一個單一的量子粒子。

 

研究小組開始了激光冷卻鈉原子束和捕獲一個約一億元，其中在磁場陷阱。

 

本場實力的誘捕，然後降低，使更多的高能原子反彈出來，進一步降低溫度，其餘原子。

 

其結果是一個集合，約 30萬原子在溫度為 10日本NK，這是寒冷，足以形成一個選委會。

 

 

平頂甜甜圈

然後，選委會在球隊陷入交叉激光，去掉了磁陷阱。

 

一個激光束呈圓柱形，另一人則片狀。

 

總之，這兩個激光器成立一個領域，導致鈉原子收集在一個空間，形狀像一個扁平的麵包圈，有半徑約 20微米。

 

據賴特光滑的光學容器創建由兩個激光器是非常重要的集團的成功。

 

“你可以想像，如果你有一個桶，實在是很坎坷，你只是最後的結果是一堆的小水池，”他解釋說。

 

但是，在精心製作的激光場中，原子能夠解決均勻地分佈在環，創造了連續的循環。

 

同樣重要的是團隊如何開始轉動選委會沒有分手，這是通過兩個激光器閃耀在凝析油。

 

激光的光子從一個螺旋，攜帶角動量，但那些從其他激光進行無。

 

該激光器調諧迫使原子吸收光子從一個波束，放出他們到其他。

 

因此，他們拿起角動量和冷凝水開始旋轉。

 

 

湍流

研究人員還能夠刺激電流阻礙紡凝析油。

 

這是通過藍色激光聚焦在擂台上。

 

激光束的橢圓形狀的原子痛批當前，創建一個淺點在流鈉原子。 就像一條河流貫穿淺地區，目前的速度，因為它傳遞的阻撓。

 

個子高的阻撓，目前已經快運行，那麼，在動盪的流動成為某個臨界速度。

 

這個關鍵的速度已經引起注意的其他物理學家，其中包括弗朗西斯的廣場在意大利特倫托大學。

 

“問題的超流體臨界速度收縮的存在是一個長期的老大難問題，說：”廣場。

 

他們的研究結果似乎同意渦圖片提出理查德費曼在1955年和廣場發現這個有趣的，雖然更精確的模型是必需的最後結果。

 

選委會是由量子力學的旋轉，因此只能在一組離散角速度。

 

研究人員選擇了最慢的可能 - 一個電路約每秒。

 

賴特說，旋轉本身可以想像為被困在漩渦中心的環，無法逃脫，通過超流體。

 

但是，一旦流動變得動盪，渦可以免費獲得的循環，因此停止轉動。

 

由於有許多超冷原子的實驗，這是不可能的研究BEC的直接被困 - 相反，它必須釋放從陷阱，以趕上一瞥見它的屬性。

 

一個由激光閃光蒙上陰影的原子雲，揭示其密度分佈。

 

孔的大小在該模式涉及到如何快速冷凝已旋轉。

 

原子傾向於向內向外擴散，如果他們超過了周轉很快，但孔消失，如果選委會已停止轉動。

 

臨界速度，旋轉停止在冷凝水提供了一個基準測量轉動以外的設備，這意味著它可以作為一個高度敏感的旋轉檢測器。

 

布賴恩安德森亞利桑那大學圖森認為，原子電路也可以用於較複雜的基礎設備。

 

“了解原子超流響應一個障礙之一，因此，第一個重要步驟，爭取最終實現這樣的電路，”他說。

 

一個文件，說明這項工作已經被接受發表在 物理評論快報 和預印本可在 arXiv -一個模擬的磁場探測超導量子干涉器件（SQUID）。

 

關於作者

凱特麥卡爾是一門科學總部設在英國作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/45072