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.
„Optiniame pluošte daugelis šviesos modų gali sklisti vienu metu, ir jų interferencija gali sukurti šviesos dėmes“, – paaiškino tyrėjų grupės narys profesorius Kenas Boldvinas (Ken Baldwin).
„Mes parodėme, kad, kai atomai vakuumo kameroje yra vedami lazerio spindulyje, jie taip pat sukuria dėmėtą vaizdą. Šį vaizdą mes pastebėjome pirmieji“.
Mokslininkai gaudyklėje patalpino šaltus helio atomus. Intensyvaus lazerio spindulio atomai buvo nukreipti link vaizdavimo sistemos. Lazerio intensyvumas buvo palaipsniui mažinamas, kol gautame vaizde pasirodė dėmės. Šiame eksperimente taip pat dalyvavo ir doktorantai Šonas Hodžmenas (Sean Hodgman) ir Endriu Meningas (Andrew Manning).
„Tada mes dar labiau atšaldėme atomus, – paaiškino grupės vadovas Endriu Traskotas (Andrew Truscott), – kol jie pasidarė labiau panašūs į bangas, o ne į daleles. Susiformavo viena kvantinė banga, vadinama Bozė-Einšteino (Bose-Einstein) kondensatu. Kai kondensatas buvo patalpintas į spindulį, dėmės dingo. Tai parodė, kad tik viena moda, atitinkanti vieną kvantinę bangą, keliavo lazerio spindulyje“.
Mokslininkai parodė, kad, matuodami atomų atvykimo laiką į vaizdavimo sistemą, jie gali atskirti daugiamodį (dėmes vaizde) perdavimą nuo vienos modos (tolygus vaizdas) sklidimo.
„Daugelio modų spindulio matavimai parodė, kad atomai keliauja grupėje, kaip atomų kekė, dėl jų tarpusavio interferencijos, – sakė kitas grupės mokslininkas Robertas Dolas (Robert Dall). – Tuo tarpu Bozė-Einšteino kondensatas atitinka tik vieną modą ir, todėl, negali vykti interfencija. Dėl šios priežasties perduodant kondensato atomus nesusidaro jų kekė“.
