Учёные из Японии и Южной Кореи «поиграли в бейсбол» охлаждёнными атомами рубидия, давая пасы на расстояние 4,2 мкм со скоростью до 65 см/с. Освоенный принцип поможет в создании квантовых компьютеров и изучении столкновений отдельных атомов.
Этот удивительный «матч» был проведён с помощью оптических ловушек, которые используют высокосфокусированный лазерный луч с длиной волны 800 нм. Хотя оптические ловушки и раньше использовались для перемещения отдельных атомов, это первый случай, когда атом был выброшен из одной ловушки, а затем пойман другой. Для этого исследователи охладили атомы рубидия почти до 0 К, что дало возможность фокусироваться на их координатах. Метание происходило на расстояние 4,2 микрометра со скоростью до 65 сантиметров в секунду.
«Эти типы летающих атомов могут обеспечить новый тип динамических квантовых вычислений, позволяя более свободно изменять относительное расположение кубитов — квантовых эквивалентов двоичных битов. Его также можно использовать для создания столкновений между отдельными атомами, открывая новую область химии атом за атомом», — сказал член исследовательской группы Джеук Ан из Корейского передового института науки и технологий.
В дополнение к метанию и ловле атомов исследователи показали, что атомы могут быть выброшены через другую стационарную оптическую ловушку, и на них не влияют другие атомы, встречающиеся на пути. Также они использовали метод для создания массивов атомов. Свободно летающие атомы успешно создавались примерно в 94% случаев.