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Les chercheurs créent d'abord un puissant faisceau de tracteur atomique de type Star Wars en physique


Inspirée par l'univers merveilleux et riche de la série Star Wars de George Lucas, une équipe de l'Université d'Adélaïde a conçu un impressionnant faisceau tracteur pour les atomes. Cette invention marque la première fois que des scientifiques ont pu démontrer un «piège à guide d’ondes» très efficace.

Le puissant faisceau tracteur atomique, également appelé piège à énergie entraîné par la lumière, a la capacité étonnante de tirer des atomes dans un trou microscopique au centre d'une fibre optique spéciale à l'aide de la lumière infrarouge. «Bien que les rayons du tracteur soient verts ou bleus dans les films, dans ce cas, le piège est fait de lumière infrarouge invisible», a déclaré Ashby Hilton, l'étudiante en doctorat responsable du développement de la technologie.

"Le faisceau saisit les atomes qui flottent dans une chambre presque entièrement vidée de gaz - un petit échantillon de l'espace extra-atmosphérique sur Terre. Chaque atome qui entre dans le rayon tracteur est tiré dans la fibre - il n'y a pas d'échappatoire", a ajouté Hilton.

Contrôler la lumière pour contrôler les atomes

Une fois aspirés, les atomes peuvent y être maintenus pendant de longues périodes. La lumière infrarouge interagit avec les atomes pour créer un changement d'énergie qui conduit les atomes vers la partie la plus intense du faisceau lumineux et s'y maintient.

«Nos expériences montrent que nous pouvons contrôler très précisément la lumière pour produire exactement les bonnes conditions pour contrôler les atomes», a déclaré Hilton. En plus d'être incroyablement cool, le nouvel appareil ouvre la voie à de nouvelles expériences quantiques qui peuvent conduire à diverses applications avancées voire futuristes.

«Nos chercheurs manipulent et mesurent des atomes et des molécules individuels pour détecter le monde qui nous entoure. Cette nouvelle ère de détection quantique ouvre de nouvelles possibilités, allant de la tentative de détection de maladies en trouvant des molécules particulières dans le souffle, à l’assistance aux mineurs et à la défense en détectant. des champs magnétiques anormaux associés à des gisements minéraux ou à une activité sous-marine secrète », a expliqué le directeur de l'IPAS, le professeur Andre Luiten.

Les tentatives d'expérimentation pour débutants de l'équipe se concentreront sur les communications. «Nos premières expériences visent à utiliser ces atomes stockés comme éléments d'une mémoire quantique. Nous espérons que nos travaux pourront éventuellement faire partie d'un canal de communication absolument sécurisé qui présente un intérêt évident pour la défense, le renseignement et l'industrie», a déclaré le chercheur principal sur le projet Dr Philip Light.

Pris au piège sans interruption

Les chercheurs explorent également maintenant la prochaine étape de leur projet qui verra le faisceau tracteur adapté pour se former à partir d'un cône de lumière creux plutôt que d'un faisceau solide. La nouvelle configuration permettra aux atomes d'être maintenus au centre parfaitement sombre du cône générant essentiellement un entonnoir quantique où les atomes peuvent être piégés sans perturber leur état quantique.

«C'est une idée extrêmement puissante - nous pouvons déplacer et manipuler les atomes, mais sommes capables de protéger les atomes de l'effet perturbateur d'une lumière intense», a conclu Light.

L'étude est publiée dans la revueExamen physique appliqué. Une vidéo démontrant le piège à guide d'ondes peut être vue ici.


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