Физики «увидели» лазерные пучки в вакууме
Мы видим луч света только тогда , когда он попадает на частицу и рассеивается или отражается от неё. Однако в вакууме он невидим.
Физики Боннского университета разработали метод, позволяющий визуализировать лазерные лучи даже в вакууме. Метод упрощает выполнение сверхточной настройки лазера, без которой невозможно управление отдельными атомами. Исследование представлено в журнале Physical Review Applied.
В методе лазерный луч используется как «конвейер», — объясняет доктор Андреа Альберти, руководившая исследованием в Институте прикладной физики Боннского университета. На каждый кусочек такого «конвейера» можно уложить по одному атому (лазер работает как оптический пинцет). Атомы можно переносить в пространстве по направлению луча. Для переноса в пространстве потребуется больше лазеров — а чтобы этот процесс был контролируем, все «кусочки конвейера» должны иметь одинаковую форму и глубину.
Эта задача сложнее, чем кажется. Квантовые эксперименты проводятся в почти идеальном вакууме, где лазерные лучи невидимы. Поэтому исследователи в Бонне использовали сами атомы для измерения распространения лазерных лучей, изменив поляризацию лучей на эллиптическую.
«Каждый атом действует как небольшой датчик, регистрирующий интенсивность луча», — продолжает Альберти. «Изучая тысячи атомов в разных местах, мы можем определить местоположение луча с точностью до нескольких тысячных долей миллиметра».
Таким образом, исследователям удалось настроить четыре лазерных луча на пересечение в одном месте. «Обычно такая настройка занимает несколько недель — и не факт, что она удастся», — говорит Альберти. «С нашим процессом понадобился всего один день».