Nouveaux atomes en mouvement dans un rayon tracteur laser

Les rayons tracteurs sont souvent montrés dans les films de science-fiction pour déplacer des charges lourdes. Même si notre technologie actuelle n’est pas assez avancée pour soulever des charges importantes, les physiciens ont réussi à déplacer de petits objets à l’aide d’un rayon laser ou acoustique. Comme nous l’avons mentionné dans un article récent, nous avons vu des tracteurs acoustiques saisir des objets par derrière des obstacles. Cette fois-ci, les chercheurs parviennent à construire un faisceau lumineux capable d’attirer et de repousser les particules environ 100 fois plus loin que ce qui avait été réalisé auparavant.

Des rayons tracteurs ont déjà été utilisés pour contrôler de minuscules particules d’environ 0,2 millimètre de diamètre à une distance de 20 centimètres. Malgré cette distance incroyable, les chercheurs affirment qu’elle se situe encore à l’extrémité courte de ce qui est possible pour cette technique du rayon tracteur. Le faisceau laser est devenu un outil utile pour la manipulation et le transport d’objets microscopiques en biologie, chimie physique et physique de la matière condensée. Par exemple, les rayons ” tracteur ” peuvent attirer de la matière vers une source laser pour effectuer un échantillonnage à distance. Cependant, la réalisation de faisceaux tracteurs longue portée reste encore une tâche très difficile et théorique pour l’instant.

Des recherches récentes de l’Institut de photonique et de détection avancée de l’Université ont montré de nouvelles perspectives sur la façon de déplacer les atomes froids avec un faisceau lumineux. Ces atomes ont été utilisés pour la détection, la mesure, l’émulation et la simulation en raison de leurs propriétés spécifiques de la matière froide qui la rendent utile pour ces applications sont sa haute densité atomique, sa faible vitesse et son excellente isolation de l’environnement. Toutes ces applications deviennent possibles grâce à une méthode de transport non perturbatrice efficace.

Ce qui est vraiment excitant, c’est que nous avons maintenant la possibilité de faire des expériences quantiques sur ces atomes piégés. Nos premières expériences visent à utiliser ces atomes stockés comme éléments d’une mémoire quantique. Nous espérons que nos travaux finiront par faire partie d’un canal de communication absolument sûr et d’un grand intérêt évident pour la défense, le renseignement et l’industrie.

Chercheur principal Dr Philip Light à l’IPAS

Philip Light et son équipe ont mis au point et caractérisé une technique de guidage d’atomes qui charge 3 × 106 atomes de rubidium froid dans une fibre optique à cœur creux, un ordre de grandeur supérieur aux résultats précédemment rapportés. Ce résultat n’a été possible que parce qu’il est guidé par une simulation physiquement réaliste avec une charge limitée uniquement par la géométrie du faisceau guide optique. Ils ont également démontré que l’arrangement expérimental permet d’observer les effets en temps réel des collisions entre atomes froids en suivant la dynamique du nuage lorsqu’il tombe dans la fibre.

Nos chercheurs manipulent et mesurent des atomes et des molécules pour détecter le monde qui nous entoure. Cette nouvelle ère de détection quantique ouvre de nouvelles possibilités, allant de la détection de maladies par la découverte de molécules particulières dans l’haleine, à l’aide aux mineurs et à la défense par la détection des champs magnétiques anormaux associés aux dépôts minéraux ou à l’activité sous-marine clandestine.

Directeur de l’IPAS Professeur André Luiten

Source : https://resonance.is/new-advanced-light-tractor-beam-moving-atoms/