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Déroutement Nouveau d'Ion pour Sentir la Force et la Lumière

Published on June 30, 2009 at 7:50 PM

Les dispositifs Miniatures pour enfermer des ions (atomes électriquement chargés) sont les composants communs dans des horloges atomiques et la tranche de temps calculant la recherche. Maintenant, une géométrie nouvelle de déroutement d'ion expliquée au National Institute of Standards and Technology (NIST) pourrait déclencher un rétablissement neuf des applications parce que les prises de dispositif promettent comme stylet pour sentir les forces très petites ou comme surface adjacente pour le transfert efficace de différentes particules légères pour des transmissions de tranche de temps.

Le NIST « déroutement de stylet » peut retenir un monoionique (atome électriquement chargé) au-dessus des trois ensembles l'uns des de cylindres concentriques sur l'axe. Le dispositif a pu être utilisé comme stylet avec un atome unique "TIP" pour sentir des forces très petites ou une surface adjacente pour le transfert efficace de différentes particules légères pour des transmissions de tranche de temps. Crédit : Maiwald, NIST

Le « déroutement de stylet, » a établi par des physiciens de NIST et l'Université de l'Allemagne d'Erlangen-Nuremberg, est décrite en Nature Physics.* qu'Elle emploie des techniques assez normales pour refroidir des ions avec la lumière laser et pour les enfermer avec des champs électromagnétiques. Mais attendu que dans les déroutements conventionnels d'ion, les ions sont entourés par les électrodes de piégeage, dans le déroutement de stylet qu'un monoionique est capturé au-dessus de l'extrémité d'un ensemble d'électrodes en acier, formant une sonde remarque remarque. La géométrie ouverte de déroutement permet l'accès sans précédent à l'ion enfermé, et les électrodes peuvent être manoeuvrées près des surfaces. Les chercheurs théoriquement modélisés et alors établis plusieurs différentes versions du déroutement et caractérisés leur utilisant les ions uniques de magnésium.

Le déroutement neuf, si utilisé pour mesurer des forces avec l'ion comme sonde de stylet dirigent, sont environ un million de fois plus sensible qu'un microscope atomique de force utilisant un encorbellement comme senseur parce que l'ion est plus léger dans la masse et réagit plus fortement à de petites forces. De plus, les ions offrent la sensibilité combinée à électrique et aux champs magnétiques ou à d'autres zones de force, produisant un senseur plus versatile que, par exemple, les atomes ou les points neutres de tranche de temps. En balayant le déroutement d'ion près d'une surface ou en déménageant un échantillon près du déroutement, un utilisateur pourrait tracer à l'extérieur l'électrique et les champs magnétiques proches de la surface. L'ion est extrêmement sensible aux champs électriques oscillant à entre approximativement 100 kilohertz et 10 mégahertz.

Le déroutement neuf pourrait également être mis au centre d'un miroir (en forme de cône) parabolique de sorte que des faisceaux lumineux aient pu être concentrés directement sur l'ion. Dans les bonnes conditions, les photons uniques, particules de la lumière, ont pu être transférés entre une fibre optique et le monoionique avec près de 95 pour cent d'efficience. Les surfaces adjacentes Efficaces d'atome-fibre sont essentielles dans la cryptographie interurbaine de clé de tranche de temps (QKD), la meilleure méthode connue pour protéger le secret d'une voie de transmissions. Dans la tranche de temps calculant la recherche, la lumière fluorescente émise par des ions a pu être rassemblée avec l'efficience assimilée comme signe de lecture. Le déroutement neuf a pu également être employé pour comparer les tarifs de chauffage de différentes surfaces d'électrode, un élan rapide à vérifier un problème de longue date dans le design des ordinateurs de tranche de temps d'ion-déroutement.

La Recherche sur le déroutement de stylet a été supportée par l'Activité Avancée par Renseignement de Projets de Recherche.

* R. Maiwald, D. Leibfried, J. Britton, J.C. Bergquist, G. Leuchs, et D.J. Wineland. 2009. Déroutement d'ion de Stylet pour l'accès amélioré et se sentir. Physique de Nature, publiée le 28 juin en ligne.

Last Update: 17. January 2012 00:06

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