光学捕获

原子领域现在可能有了一个新的最受欢迎的消遣方式。

通过一种被称为光学捕获的技术，科学家们已经证明他们可以投掷和捕获单个原子，很可能使这个实验成为有史以来最小的棒球比赛。

正如发表在《光学》(Optica)杂志上的一项新研究所详述的那样，科学家们使用高度聚焦的激光来移动原子并将它们锁定在适当的位置，这一壮举最终可能会导致全新一代的量子计算机。

虽然使用这些光学陷阱或镊子是操纵单个原子的常见做法，但科学家们表示，这是第一次使用这种技术来释放和“抛出”一个原子，然后在另一个陷阱中捕获它。

“自由飞行的原子从一个地方移动到另一个地方，而不受光学陷阱的控制或与之相互作用，”该研究的合著者、韩国先进科学技术研究所的物理学家Jaewook Ahn在一份新闻稿中说。

“换句话说，原子在两个光学阱之间被抛出和捕获，就像棒球比赛中球在投手和接球手之间移动一样。”

自由Flyin”

在实验中，科学家们倾向于铷原子，它被冷却到接近绝对零度。然后将它们悬浮在800纳米激光器中，形成一个光学陷阱。

为了“抛出”一个原子，科学家们加速了将原子固定在原地的光学阱，然后迅速关闭激光，从而释放出寒冷的铷。

通过这样做，他们能够以每秒25英寸多一点的速度将一个原子发送4.2微米的距离。

在接收端，另一个光学陷阱随后捕获原子棒球。对人类来说，这不完全是一次外场投掷，但在原子领域却是一次巨大的飞跃。

量子阵列

根据Ahn的说法，“抛出”这些原子的能力可以为更快的量子计算机铺平道路。

Ahn解释说:“这些类型的飞行原子可以通过允许量子比特(相当于二进制比特的量子)的相对位置更自由地改变，从而实现一种新型的动态量子计算。”

Ahn所指的是一种新兴的量子计算技术，它涉及将铷等中性原子打包成紧密的阵列，理论上，这种阵列可以允许比传统硅基排列更密集的量子位。

因此，Ahn和他的团队也用他们的技术创造了这样的阵列，并表明自由飞行的原子不会受到沿途其他原子的干扰——这使得这项研究成为潜在的全垒打。

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