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電子加工新聞

新技術(shù)讓激光束在真空中變得“清晰可見”

星之球科技 來源:江蘇激光產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟2021-08-30 我要評論(0 )   

為了進(jìn)行量子實驗,需要將單個原子精確地輸送到正確的位置。波恩大學(xué)應(yīng)用物理研究所的研究負(fù)責(zé)人AndreaAlberti說:“我們利用激光束——光傳送帶,來實現(xiàn)這一目標(biāo)的”。...

為了進(jìn)行量子實驗,需要將單個原子精確地輸送到正確的位置。波恩大學(xué)應(yīng)用物理研究所的研究負(fù)責(zé)人 AndreaAlberti說:“我們利用激光束——光傳送帶,來實現(xiàn)這一目標(biāo)的”。




▲實驗裝置圖,中間是真空單元和嵌入其中的物鏡。四束激光中的兩束被畫出。圖中所示為兩個原子的熒光圖像。來源:波恩大學(xué)StefanBrakhane。


這條光傳送帶包含無數(shù)個“口袋”,每個口袋可以容納一個原子。這些口袋可以隨意前后移動,允許原子被運送到空間的特定位置。為了將原子向不同的方向移動,通常需要許多這樣的激光傳送帶。要使該過程可控,傳送帶的所有口袋必須具有相同的形狀和深度。



該研究的主要作者 GautamRamola說:“為了確保這種均勻性,激光必須以微米精度重疊,可以把這想象成你不得不從足球場的看臺上瞄準(zhǔn)一個激光指示器來擊中開球點上的一顆豆子,但這還不是最難的,實際上必須蒙著眼睛去做一切。”


量子實驗需要在近乎完美的真空中進(jìn)行,但是在真空中激光束是不可見的。因此,研究小組利用原子本身來測量激光束的傳播。Alberti說: “為此,我們以一種特有的方式改變了激光——我們也稱之為橢圓偏振(ellipticalpolarization)。當(dāng)原子被以這種方式制備的激光束照射時,它們會發(fā)生反應(yīng),以一種獨特的方式改變自身狀態(tài)。這些變化可以以非常高的精度測量。在這種情況下,每個原子都是一個記錄光束強(qiáng)度的小傳感器。通過檢查不同位置的數(shù)千個原子,我們可以將光束的位置確定在千分之幾毫米以內(nèi)。通常來說,這樣的調(diào)整通常需要幾個星期才能完成,而且還不能保證達(dá)到了最佳狀態(tài)。但是按照我們的流程,我們只需要一天左右的時間就可以高效完成。”


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