Neue IonenFalle für das Ermittlen der Kraft und der Leuchte

Published on June 30, 2009 at 7:50 PM

Miniatureinheiten für das Einschließen von Ionen (elektrisch belastete Atome) sind geläufige Bauteile in der Atomuhr- und Quantumsdatenverarbeitungsforschung. Jetzt könnte eine neue Ionenblockiergeometrie, die am National Institute of Standards and Technology (NIST) demonstriert wurde in einer neuen Generation von Anwendungen hineinführen, weil die Einheitsgriffe als Stift für das Ermittlen von sehr kleinen Kräften oder als Schnittstelle für effiziente Übertragung von einzelnen hellen Partikeln für Quantumsnachrichtenübermittlung versprechen.

Das NIST „Stiftfalle“ kann ein monoionisches (elektrisch belastetes Atom) über irgendwelchen der drei Sets der konzentrischen Zylinder auf der Mittelachse anhalten. Die Einheit konnte als Stift mit einem einzelnen Atom "TIPP" für das Ermittlen von sehr kleinen Kräften oder von Schnittstelle für effiziente Übertragung von einzelnen hellen Partikeln für Quantumsnachrichtenübermittlung verwendet werden. Kredit: Maiwald, NIST

Die „Stiftfalle,“ baute durch Physiker von NIST auf und Deutschlands Universität von Erlangen-Nürnberg, wird in der Natur Physics.* beschrieben, das Sie ziemlich Standardtechniken verwendet, um Ionen mit Laserlicht abzukühlen und sie mit elektromagnetischen Bereichen einzuschließen. Aber während in den herkömmlichen Ionenfallen, werden die Ionen durch die Abfangenelektroden, in der Stiftfalle, die umgeben ein monoionisches über der Spitze eines Sets Stahlelektroden erfasst wird und bilden einen Punkt ähnlichen Fühler. Die offene Blockiergeometrie erlaubt beispiellosen Zugriff zum aufgefangenen Ion, und die Elektroden können nah an Oberflächen manövriert werden. Die Forscher theoretisch geformt und dann aufgebaut einigen verschiedenen Versionen der Falle und ihnen unter Verwendung der einzelnen Mgionen gekennzeichnet.

Die neue Falle, wenn sie verwendet wird, um Kräfte mit dem Ion als Stiftfühler zu messen, neigen sich, sind ungefähr eine Millionmal empfindlicher als ein Atomkraftmikroskop unter Verwendung eines Kragbalkens als Fühler, weil das Ion in der Masse heller ist und heftiger zu den kleinen Kräften reagiert. Darüber hinaus bieten Ionen kombinierte Empfindlichkeit elektrischem und Magnetfeldern oder anderen Kraftbereichen an und produzieren einen vielseitigeren Fühler als zum Beispiel neutrale Atome oder Quantumspunkte. Entweder Indem er die Ionenfalle nahe einer Oberfläche scannte oder eine Probe nahe der Falle verschob, könnte ein Benutzer das elektrische und die Magnetfelder ausarbeiten in Oberflächennähe. Das Ion ist für die elektrischen Bereiche extrem empfindlich, die zwischen an ungefähr 100 kHz und an 10 Megahertz oszillieren.

Die neue Falle auch würde in den Fokus eines Parabolischen (kegelförmigen) Spiegels gelegt möglicherweise, damit Lichtstrahlen konnten direkt auf das Ion gerichtet werden. Unter den guten Bedingungen konnten einzelne Photonen, Partikel der Leuchte, zwischen eine Glasfaser und das monoionische mit nah an 95 Prozent Leistungsfähigkeit übertragen werden. Effiziente Atomfaser Schnittstellen sind in der Langstreckenquantumstastenkriptographie (QKD), die beste Methode entscheidend, die für das Schützen des Privatlebens eines Übertragungskanals bekannt ist. In der Quantumsdatenverarbeitungsforschung konnte die Leuchtstoffleuchte, die durch Ionen ausgestrahlt wurde, mit ähnlicher Leistungsfähigkeit als Ablesen-Signal montiert werden. Die neue Falle konnte auch verwendet werden, um Heizquoten von verschiedenen Elektrodenoberflächen, einen schnellen Anflug an die Untersuchung eines althergebrachten Problems in der Auslegung von Ionfalle Quantumscomputern zu vergleichen.

Forschung auf der Stiftfalle wurde durch die Intelligenz Fortgeschrittene Forschungsprojekt-Aktivität unterstützt.

* R. Maiwald, D. Leibfried, J. Britton, J.C. Bergquist, G. Leuchs und D.J. Wineland. 2009. Stiftionenfalle für erhöhten Zugriff und das Ermittlen. Natur Physik, online Am 28. Juni veröffentlicht.

Last Update: 14. January 2012 01:40

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