Объединенная научная группа из НИУ ВШЭ, Института спектроскопии РАН и Московского физико-технического института представила свою разработку – чип на холодных атомах.
В этом материале мы с вами поговорим о том, что же это такое и где оно будет применяться. Итак, поехали.
Что такое атомный чип?
По своей сути чипы на холодных атомах – это такие устройства, которые захватывают и удерживают определенные атомы, температура которых доведена до сверхнизких значений.
В уже далеких 1970-х годах в Институте спектроскопии РАН доказали, что атомарные газы вполне возможно эффективно охладить до сверхнизких температур за счет лазерного излучения. Более того, был проведен первый в мире практический эксперимент, доказывающий это.
Позже подход применения атомных чипов был существенно расширен. Однако до сих пор у России не было собственных рабочих атомных чипов. И вот наконец эта ситуация исправлена.
Первый российский атомный чип
Как известно, температура атома имеет прямую связь с его энергией и движением. Поэтому чтобы максимально снизить его скорость, необходимо отнять у него его энергию и, таким образом, охладить.
Такое возможно, если создать специальную конфигурацию лазерных полей. Именно такую особую конфигурацию и применили наши ученые в чипе, охладив таким образом атомы рубидия до температуры в 200 мкК, чтобы они не смогли покинуть «магнитные ловушки», созданные чипом.
Конструктивно российский чип представляет кремниевую пластину, на которой особым образом сформированы провода. Так вот, когда по этим проводникам пропускается ток, вокруг чипа формируется магнитное поле особой формы с точками минимума. Атомам энергетически выгодно располагаться именно в таких точках. Таким образом и захватывается атом, с которым впоследствии и работают ученые.
Но для того чтобы такие «ловушки» работали, нужны серьезные токи, достигающие 10 ампер (для микропроводников это критически много), и чтобы микропровода не разрушались под действием такого тока, было принято решение реализовать их из чистого серебра и золота.
Вот так получился первый в России атомный чип. Ну а теперь возникает вполне логичный вопрос: а где его собственно применять-то?
В современной науке такие устройства применяются там, где необходима сверхвысокая точность. А на текущий момент российские ученые работают над атомными часами (где как раз и будет использоваться этот чип), которые впоследствии будут эксплуатироваться на спутниках и других космических объектах.
Ну что ж, порадуемся за нашу науку и за наши светлые головы. Пожелаем, чтобы открытий было как можно больше, ведь это в наших же интересах, чтобы Россия находилась в лидерах современной науки.
Понравился материал? Тогда с вас подписка и лайк с комментарием. Спасибо за внимание!