Физики создали самое легкое зеркало в мире из нескольких сотен атомов17.07.2020 14:19

Используя несколько сотен одинаковых атомов, физики из Института квантовой оптики общества Макса Планка (Германия) собрали самое легкое зеркало в мире. Несмотря на то, что поверхность измеряется в микрометрах и невидима невооруженным глазом, уникальное устройство считается новым мощным инструментом для изучения квантово-оптических явлений.

Хотя размер самого зеркала невероятно мал (диаметр составляет около семи микрон, а толщина — несколько десятков нанометров), для его создания потребовалось гигантское двухтонное устройство с более чем тысячей оптических компонентов. Эта машина позволила команде создать искусственно спроектированную структуру, известную как метаматериал, состоящий из одного структурированного слоя из нескольких сотен идентичных атомов.

Атомы организованы таким образом, что образуют двумерный массив в форме решетки, который формируется с помощью лазерных лучей. Это тщательное расположение подавляет диффузное рассеяние света и направляет свет в устойчивый луч, при этом позволяя входящим фотонам многократно отражаться между атомами, что создает интенсивное отражение.

Очень сильные отражения, создаваемые крошечным и легким зеркалом, открывают совершенно новые возможности в области квантовой теории, которые касаются взаимодействия света и вещества и физики фотонов. Инструмент также может использоваться в разработке новых и продвинутых квантовых устройств.

«Было открыто много новых интересных возможностей. Например, новый подход к изучению квантовой оптомеханики, которая является растущей областью изучения квантовой природы света с помощью механических устройств, — объясняет Дэвид Вэй, исследователь и один из создателей зеркала. — Также наша работа может помочь в создании лучшей квантовой памяти или в постройке оптического зеркала с квантовым переключением. Оба устройства будут большими достижениями для квантовой обработки информации».

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Источник

Поделиться: