Физики разложили атомы чрезвычайно близко друг к другу

Физики из Массачусетского технологического института разработали революционную методику расположения атомов на беспрецедентно близком расстоянии — всего 50 нанометров друг от друга. Это побило прежний предел в 500 нанометров, установленный длиной волны света.

Этот прорыв важен потому, что чем ближе атомы, тем сильнее их взаимодействие. Это открывает двери для изучения экзотических квантовых явлений и создания передовых квантовых материалов.

Метод предполагает охлаждение атомов до температуры, близкой к абсолютному нулю, а затем использование специальной установки с двумя лазерами. Каждый лазер имеет свою частоту и круговую поляризацию, манипулируя спином атомов и располагая их в непосредственной близости друг от друга. Важно отметить, что лазеры стабилизируются оптическим волокном, что обеспечивает их точное выравнивание, несмотря на внешние помехи.

Ученые протестировали свою методику на диспрозии, сильно магнитном элементе. На расстоянии 50 нанометров друг от друга магнитное взаимодействие атомов стало в 1000 раз сильнее, чем на расстоянии 500 нанометров. Такая близость даже привела к двум новым явлениям: синхронным колебаниям между слоями атомов и передаче тепла через магнитные флуктуации.

Исследователи планируют использовать эту технику для создания конфигураций первых чисто магнитных квантовых ворот — важнейшего компонента для нового типа квантового компьютера.