Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Os Átomos Embalados nas Câmaras De Ar Ópticas Impulsionam o Desempenho de Relógios Atómicos Experimentais

Published on February 5, 2011 at 5:01 AM

Em um paradoxo típico do mundo do quantum, os cientistas de JILA eliminaram colisões entre átomos em um relógio atómico embalando os átomos mais próximos junto.

A descoberta surpreendente, descrita na introdução do 3 de fevereiro da Ciência Expressa, pode impulsionar o desempenho dos relógios atómicos experimentais feitos dos milhares ou dos dez dos milhares de átomos neutros prendidos cruzando raios laser.

Os raios laser de Cruzamento criam “as câmaras de ar ópticas” para embalar perto átomos junto, aumentando sua interacção e o desempenho do relógio atómico do estrôncio de JILA.

JILA é operado comum pelo National Institute of Standards and Technology (NIST) e pela Universidade Do Colorado Boulder.

Os cientistas de JILA demonstraram a aproximação nova usando seu pulso de disparo experimental feito de aproximadamente 4.000 átomos do estrôncio. Em vez de carregar os átomos em uma pilha de armadilhas ópticas panqueca-dadas forma como em seus trabalhos anteriores, os cientistas embalaram os átomos em milhares de câmaras de ar ópticas horizontais. O resultado era mais do que decuplamente uma melhoria no desempenho do pulso de disparo porque os átomos interagiram tão fortemente que, contra todas as probabilidades, pararam de se bater. Os átomos, que normalmente como para pendurar para fora separada e relaxado, obtenha molestado assim de ser fim forçado junto que o conjunto está congelado eficazmente no lugar.

“Os átomos usados para ter o salão de baile inteiro a mover-se ao redor sobre e são limitados agora nas aléias, assim que a energia da interacção vai maneira acima,” diz o Companheiro Junho YE de NIST/JILA, líder da equipe experimental.

Como exactamente altamente o grau da energia- da interacção a que o comportamento de um átomo é alterado pela presença outro-impede colisões? Os resultados fazem o sentido completo no mundo do quantum. Os átomos do Estrôncio são uma classe de partículas conhecidas como fermions. Se estão em estados de energia idênticos, não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo que é, eles não podem colidir. Normalmente o raio laser usado para operar o pulso de disparo interage com os átomos desigualmente, deixando os átomos dissimilares bastante para colidir. Mas a energia da interacção dos átomos embalados nas câmaras de ar ópticas é agora mais altamente do que todas as SHIFT da energia que possam ser causadas pelo laser, impedindo que os átomos diferenciem bastante para colidir.

A ideia foi propor pelo teórico Ana Maria Rey de JILA e demonstrada no laboratório pelo grupo do YE.

Dado o conhecimento novo, o YE acredita que seu pulso de disparo e outro baseados em átomos neutros se tornará competitivo em termos da precisão com os pulsos de disparo experimentais mundo-principais baseados em únicos íons (átomos electricamente cobrados). O pulso de disparo do estrôncio de JILA é actualmente o pulso de disparo experimental o mais de funcionamento satisfatório baseado em átomos neutros e, junto com diversos o íon do NIST e os pulsos de disparo neutros do átomo, em um candidato possível para um padrão de tempo internacional futuro. Os dispositivos fornecem o tempo altamente exacto medindo as oscilações (que servem como “tiquetaques”) entre os níveis de energia nos átomos.

Além do que o impedimento de colisões, encontrar igualmente significa que mais átomos no pulso de disparo, o melhor. “Como os números do átomo aumentam, precisão da medida e aumento da precisão em conformidade,” o YE diz.

Para prender os átomos nas câmaras de ar ópticas, os cientistas usam-se primeiramente lasers azuis e vermelhos para refrigerar átomos do estrôncio ao microKelvin aproximadamente 2 em uma armadilha que use a luz e os campo magnèticos. Uma estrutura vertical de ondas claras é criada usando um raio laser infravermelho que meça e prenda a nuvem do átomo. Um raio laser infravermelho horizontal é girado Então sobre, criando armadilhas ópticas da câmara de ar na intersecção com o laser vertical.

Source: http://www.nist.gov/

Last Update: 11. January 2012 09:30

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit