Mẹo nhỏ: Nếu các bạn không muốn đọc! Hãy ĐĂNG KÝ kênh: Sự Thật Thú Vị Qua kênh Youtube của chúng tôi để thưởng thức nội dung video hay và hấp dẫn mà chúng tôi đã biên tập.
63 lượt xem

Các nhà vật lý làm cho các tia Laze có thể nhìn thấy được trong chân không

Thaiha.com.vn – Chỉ có thể nhìn thấy một chùm ánh sáng khi nó va vào các hạt vật chất và bị chúng tán xạ hoặc phản xạ. Tuy nhiên, trong chân không, nó không thể nhìn thấy được.

Các nhà vật lý tại Đại học Bonn hiện đã phát triển một phương pháp cho phép hình ảnh các chùm tia laze ngay cả trong những điều kiện này. Phương pháp này giúp dễ dàng thực hiện căn chỉnh tia laser siêu chính xác cần thiết để thao tác các nguyên tử riêng lẻ. Các nhà nghiên cứu hiện đã trình bày phương pháp của họ trên tạp chí Physical Review Applied.

Credit: CC0 Public Domain

Tín dụng: Miền công cộng CC0 – Hình ảnh qua Phys.org 

Khi các nguyên tử riêng lẻ tương tác với nhau, chúng thường biểu hiện hành vi bất thường do hành vi lượng tử của chúng. Ví dụ, những hiệu ứng này có thể được sử dụng để xây dựng cái gọi là máy tính lượng tử, có thể giải quyết một số vấn đề mà máy tính thông thường phải vật lộn.

Tuy nhiên, đối với các thí nghiệm như vậy, cần phải điều động các nguyên tử riêng lẻ vào đúng vị trí chính xác.

Tiến sĩ Andrea Alberti, người đứng đầu nghiên cứu tại Viện Vật lý Ứng dụng tại Đại học Bonn, giải thích: “Chúng tôi làm điều này bằng cách sử dụng chùm tia laze đóng vai trò như băng chuyền ánh sáng.

Một băng chuyền ánh sáng như vậy chứa vô số túi, mỗi túi có thể chứa một nguyên tử. Các túi này có thể di chuyển qua lại theo ý muốn, cho phép vận chuyển một nguyên tử đến một vị trí cụ thể trong không gian.

Nếu bạn muốn di chuyển các nguyên tử theo các hướng khác nhau, bạn thường cần nhiều băng chuyền như vậy. Khi có nhiều nguyên tử được vận chuyển đến cùng một vị trí, chúng có thể tương tác với nhau. Để quá trình này diễn ra trong điều kiện được kiểm soát, tất cả các túi của băng tải phải có cùng hình dạng và độ sâu.

Gautam Ramola, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: “Để đảm bảo tính đồng nhất này, các tia laser phải chồng lên nhau với độ chính xác micromet.

Một hạt đậu trong sân vận động bóng đá

Nhiệm vụ này ít tầm thường hơn nó có vẻ. Đối với một điều, nó đòi hỏi độ chính xác cao. “Nó giống như việc phải nhắm một con trỏ laser từ khán đài của một sân vận động bóng đá để bắn trúng một hạt đậu ở vị trí khởi tranh,” Alberti giải thích. “Nhưng đó không phải là tất cả – bạn thực sự phải bịt mắt làm điều đó.” Điều này là do các thí nghiệm lượng tử diễn ra trong một môi trường chân không gần như hoàn hảo, nơi các chùm tia laze không nhìn thấy được.

Do đó, các nhà nghiên cứu ở Bonn đã sử dụng chính các nguyên tử để đo sự lan truyền của chùm tia laze. “Để làm được điều này, đầu tiên chúng tôi đã thay đổi ánh sáng laser theo một cách đặc trưng — chúng tôi còn gọi nó là sự phân cực hình elip,” Alberti giải thích. Khi các nguyên tử được chiếu sáng bằng chùm tia laze được điều chế theo cách này, chúng sẽ phản ứng thay đổi trạng thái của chúng theo một cách đặc trưng. Những thay đổi này có thể được đo với độ chính xác rất cao.

“Mỗi nguyên tử hoạt động giống như một cảm biến nhỏ ghi lại cường độ của chùm tia,” Alberti tiếp tục. “Bằng cách kiểm tra hàng nghìn nguyên tử tại các vị trí khác nhau, chúng tôi có thể xác định vị trí của chùm tia trong phạm vi vài phần nghìn milimet”.

Bằng cách này, các nhà nghiên cứu đã thành công, chẳng hạn, trong việc điều chỉnh bốn chùm tia laser sao cho chúng giao nhau ở chính xác vị trí mong muốn. “Việc điều chỉnh như vậy thường sẽ mất vài tuần và bạn vẫn không đảm bảo rằng mức tối ưu đã đạt được,” Alberti nói. “Với quy trình của chúng tôi, chúng tôi chỉ cần khoảng một ngày để làm điều này.”

Viết bởi  TTA Nhân viên Thaiha.com.vn

Thông báo: Ban quản trị web chúng tôi đang xây dựng 1 kênh Youtube, với chủ đề và nội dung trên website. Rất mong mọi người ủng hộ tại: Sự Thật Thú Vị.

Chúng tôi rất mong muốn các bạn có thể đăng ký kênh, Like và Chia sẻ tới mọi người cùng xem. Xin cám ơn!

Bài viết mới cập nhật:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *