atomai

Rolandas Maskoliūnas, LRT televizijos laida „Mokslo ekspresas“, LRT.lt Išradingai manipuliuodami atomais, Lietuvos fizikai tikisi sukurti diagnostikos priemones, kurios nustatys ligą iš burnos kvapo, ir naujos kartos optinio ryšio lazerius internetui, kurie sutaupys milijonus. Manipuliuoti atomais – vienas perspektyviausių užsiėmimų XXI amžiuje. Lietuvių liaudis jau senų senovėje pastebėjo, kad mažas akmenėlis didelį vežimą verčia.

Oukridžo nacionalinės laboratorijos (Oak Ridge National Laboratory, JAV) mokslininkams pavyko tiesiogiai stebėti silicio atomų, išdėstytų vieno atomo storio anglies lakšte – medžiagoje, vadinamoje grafenu – judėjimą. Silicio atomų grupės – klasteriai, sudaryti iš šešių atomų, buvo įdėti į tarpus tarp anglies gardelės atomų, ir tiesiogiai stebimi elektroniniu mikroskopu. Silicio atomų judėjimą lėmė energija, perduodama mikroskopo skleidžiamu elektronų pluoštu.

Manoma, kad absoliutus nulis yra žemiausia įmanoma temperatūra. Tačiau mokslininkai pademonstravo galintys pasiekti dar žemesnę temperatūrą, priklausančią keistai „neigiamos absoliučios temperatūros sričiai“. Anot tyrėjų, kitas būdas žvelgti į šias neigiamas absoliučias temperatūras – laikyti jas karštesnėmis nei begalybė. Šis neįprastas pasiekimas gali pasitarnauti kuriant naujus variklius, kurie galėtų būti 100 proc.

Paprastai medžiaga yra magnetiškai arba elektriškai poliarizuota, kartu šie efektai nestebimi. Mokslininkų grupė iš Nilso Boro instituto, priklausančio Kopenhagos universitetui, tyrė medžiagą, kuri gali būti vienu metu magnetiškai ir elektriškai poliarizuota. Tokia medžiaga atveria naujas taikymų galimybes, pavyzdžiui, ateities jutiklių technologijoje. Darbo rezultatai buvo atspausdinti „Nature Materials“ žurnale.

Kartais dalelės gali praeiti pro sienas. Nors tai skamba kaip mokslinė fantastika, šis kvantinės mechanikos reiškinys gerai dokumentuotas ir ištyrinėtas. Dabar mokslininkai daug tiksliau nei kada nors anksčiau išmatavo šio perėjimo per sieną triuko laiką. Jų gauti rezultatai skelbiami žurnale „Nature“. Procesas vadinamas kvantiniu tuneliavimu. Jis vyksta tuomet, kai dalelė peržengia barjerą, kurio, atrodo, neturėtų įveikti.

Mokslininkai JAV išrado naują metodą, kaip būtų galima išgauti žemiausią kada nors Žemėje užfiksuotą temperatūrą. Labai žemos temperatūros yra būtinos kvantinių mechanizmų sukeltiems neįprastiems efektams ir savybėms tirti, praneša BBC. Naujasis metodas paremtas atomų „optiniu tinkleliu“, iš kurio atrankos būdu pašalinami tik aukščiausios temperatūros atomai. Šis žurnale „Nature“ aprašytas metodas tiks kvantinių kompiuterių atminčiai ateityje kurti.

Mokslininkai pirmą kartą parodė, kad atomai gali sklisti lazerio spindulyje. Tokie atomai pasižymi tokiomis pačiomis savybėmis, kaip šviesa sklindanti optiniame pluošte. Mokslininkų darbas bus svarbus ateities kvantiniams įrenginiams, kuriems reikia tolygiai vedamų medžiagos bangų, pavyzdžiui, atominiams inerferometrams, tiksliai matuojantiems Žemės gravitacinį lauką. Straipsnis atspausdintas „Nature Communications“ žurnale.

Iš pradžių Nacionalinio standartų ir technologijos instituto bei Merilendo universiteto (JAV) mokslininkams pavyko sukurti sintetinius magnetinius laukus, tačiau dabar tyrėjai dar pasistūmėjo į priekį – privertė atomus elgtis taip, lyg šie būtų krūvį turinčios dalelės, veikiamos elektrinių laukų.

Mūsų valdžia, sutikusi, kad būtų uždaryta Ignalinos atominė, neatsisako branduolinių ambicijų. Statysime naują elektrinę – ir viskas. Nesvarbu, kad kol statysime popieriuose, būsime apstatyti kitomis dviem atominėmis. Baltarusijoje ir Kaliningrado srityje. Jei turguje du šalia esantys kioskai prekiauja kiaušiniais, ar verta tarp jų įsprausti ir trečią kioską? Tokiais pačiais kiaušiniais prekiaujantį.

Visatoje elementai, sunkesni už geležį, susidaro po galingų sprogimų, kuriuos astronomai praminė supernovomis. Branduolinių reakcijų metu susiformuoja visų rūšių itin trumpai gyvuojantys atomų branduoliai, tarp kurių pasitaiko ir stabilesnių, mokslininkų teorijose vadinamų magiškaisiais. Tačiau net ir tarp magiškųjų branduolių yra išimčių: jie sudaro apgrąžines saleles.

Nors paprastai žodis holografija mums asocijuojasi su trimačiais meninio pobūdžio paveiksliukais, pasirodo, jog šį reiškinį galima panaudoti kur kas praktiškiau. Naujame darbe mokslininkai aprašo atomų hologramas, gautas į pagalbą pasitelkus lazerį. Manoma, kad šis atradimas gali padėti pamatus naujos rūšies ultrasparčiajai fotoelektronų spektroskopijai, leisiančiai pažvelgti į molekulių sandarą kur kas veiksmingiau, nei tai pavykdavo padaryti iki šiol.

Norint sukurti naujos kartos supersparčius kvantinius kompiuterius, galinčius greitai įveikti pačius sudėtingiausius uždavinius, mums neišvengiamai prireiks priemonių manipuliuoti atskirais atomais. JAV Viskonsino ir Duke universitetų mokslininkai jau sugalvojo, kaip tai atlikti. Bendra šių mokslo įstaigų tyrinėtojų komanda pademonstravo lazerinę sistemą, galinčią nutaikyti ir sufokusuoti trumpučius šviesos pliūpsnius į pavienius atomus, tuo pat metu nepaveikdami kitų šalia esančių dalelių.

IBM mokslininkai Ciuriche (Šveicarija) praėjusį penktadienį sugebėjo išmatuoti, kiek laiko pavienis atomas gali išsaugoti jame užkoduotą informaciją. Tuo tarpu vakar Naujosios Zelandijos Otago universiteto mokslininkai paskelbė išbandę naują technologiją pavieniams atomams sugauti. Abu šie tyrimai - esminis proveržis, kuriant ir plėtojant femtotechnologijų sritį.