Les physiciens de l'Université d'Otago ont trouvé un moyen de contrôler des atomes individuels, les faire apparaître où ils le souhaitent.

L'accomplissement, par une équipe de six personnes du département de physique d'Otago, fait suite à une percée internationale en 2010 lorsqu'ils ont isolé et capturé un atome de rubidium-85 neutre, puis je l'ai photographié pour la première fois.

Le chercheur principal d'Otago, le Dr Mikkel Andersen, a déclaré que leurs résultats pourraient être bénéfiques pour le développement futur d'un large éventail de technologies, y compris des ordinateurs quantiques incroyablement rapides pour des calculs d'une extrême complexité.

"Le temps nous dira quelles seront les applications. Il est probable que les principales applications seront dans des technologies auxquelles nous n'avons pas encore pensé."

Pour réussir leurs succès, l'équipe utilise sept lasers, avec des composants de lecteurs de disques compacts, et des miroirs de précision.

Ils travaillent dans un laboratoire climatisé d'où autant de sortes de "bruits" - électromagnétiques, sonner, contrastes de température - qui peuvent affecter l'équipement et les résultats ont été minimisés ou éliminés en utilisant "l'ingéniosité Kiwi".

Le Dr Andersen dit que la lumière laser est la clé.

"Nous refroidissons les atomes, les tenir, changer la façon dont ils s'affectent les uns les autres et les rendre visibles en faisant briller la lumière laser, avec une fréquence et une intensité différentes, sur eux. Nous faisons un usage répété du degré phénoménal de contrôle que l'on peut avoir sur la fréquence de la lumière laser, ce qui est une caractéristique vraiment étonnante des lasers.

"L'"ingéniosité Kiwi" est la façon dont nous avons contourné le fait que nous n'avons pas de laboratoire à faible bruit comme cela serait généralement considéré comme une nécessité pour des expériences comme la nôtre. Naturellement, découvrir comment faire des choses qui n'ont jamais été faites auparavant demande beaucoup de travail."

Les tables sur lesquelles l'expérience a été construite flottent dans l'air, une façon de réduire le "bruit", il dit.

Faire chuter la température de l'atome au zéro presque absolu (moins 273 degrés Celsius), élimine son "vacillement aléatoire", lui permettant d'atteindre un état quantique de grande pureté.

"Cela représente le contrôle ultime sur les atomes individuels.

"Nous repoussons les limites du niveau de contrôle que les scientifiques peuvent avoir sur les systèmes microscopiques. Les révolutions techniques que notre société a subies au cours des dernières décennies en grande partie, sinon entièrement, proviennent de la capacité de contrôler les systèmes à une échelle de plus en plus petite.

"Cela a été un long voyage. C'est ce à quoi nous essayons d'arriver depuis 10 ans, " dit le Dr Andersen.

Le Fonds Marsden a soutenu la recherche avec 717 $, 391 sur trois ans. Les conclusions de l'équipe sont sur le point de paraître dans Examen physique A, Communications rapides .

Les prochaines étapes sont des recherches sur la façon dont deux atomes réunis peuvent échanger des propriétés, et construire des molécules en particulier des états quantiques à partir d'atomes individuels.