光学镊子实现了捕获原子的新功能

物理学家们已经证明，他们可以将单个原子群组合成大型网格，其效率是现有方法无法比拟的。

诱捕单个原子有点像放养猫，这使得科罗拉多大学博尔德分校的研究人员成为猫科动物专家。

在一项新研究中，由物理学家Cindy Regal领导的研究小组表明，它可以将单个原子群组合成大型网格，其效率与现有方法无法比拟的。

孤立原子是利用量子物理学的潜在构建模块。如果研究人员能够用激光捕获和控制这些物质，他们就可以创造出奇异的新型材料，他们也可能使得量子计算机有朝一日取代传统的数字处理器。

图片是使用特殊照相技术看到的光学镊子设备。通常情况下，肉眼是看不到红外激光的。图片来源：Mark Brown

研究人员表示，这是一个很大的‘如果’。就像那些猫，中性原子或没有电荷的原子一样，不容易驯服：它们会四处移动，互相撞击，永远不会静止不动。

这是Regal和她的同事的切入点。在本周发表于Physical Review X上的一项研究中，科学家们报告称他们使用微型激光束，也称为“光学镊子”，以90％的概率捕获单个中性铷原子。

科罗拉多大学博尔德分校JILA和物理系副教授Regal说，这项新研究为掌握原子光滑动力学向前迈进了一步。

“量子计算机中的比特必然是微不足道的东西，”她说。“而且每件小事都会在争辩的过程中展现出它本身的挑战。”

这篇新论文的两位主要作者之一Mark Brown说，这是许多研究人员可以利用的方法。

“我们这个领域的每个人都必须装载原子，”物理学研究生Brown说。“因此，如果你有更好的捕捉原子的技术，那么很多人都可以利用它。”

迄今为止，科学家们已经开始采用了多种技术来加载原子，包括使用光学镊子。在这项技术中，研究人员首先将一系列激光束纵横交错，以捕获漂浮的原子并将其冷却下来。