เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย มีการใช้แหนบแบบออปติคัลเพื่อจัดการกับอนุภาคนาโนภายในซุปเปอร์ฟลูอิดฮีเลียมที่อากาศหนาวเย็น 1.4 K การทดลองนี้อธิบายว่าเป็น “การใช้แหนบแบบออปติคัลครั้งแรกที่อุณหภูมิต่ำมาก” โดยYosuke Minowaผู้ซึ่งประสบความสำเร็จร่วมกับเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโอซาก้าใน ญี่ปุ่น. นักวิจัยเชื่อว่างานของพวกเขาอาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับอินเทอร์เฟซระหว่างโลกคลาสสิกและควอนตัม
เมื่อฮีเลียมเหลวถูกทำให้เย็นลงเหลือประมาณ 2 K
มันจะเปลี่ยนเป็นสถานะควอนตัมของสสารที่มีความหนืดเป็นศูนย์ และสามารถไหลได้ตลอดไปโดยไม่สูญเสียพลังงานจลน์ใดๆ ฮีเลียมซุปเปอร์ฟลูอิดนี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจหลายประการ เช่น ความสามารถในการปีนขึ้นไปบนกำแพงของภาชนะและหลบหนีจากการถูกจองจำ นอกจากนี้ การกระตุ้น เช่น vortices ใน superfluid จะถูกวัดปริมาณ
ในขณะที่ซุปเปอร์ฟลูอิดฮีเลียมได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางตั้งแต่การค้นพบเมื่อ 85 ปีที่แล้ว ฟิสิกส์บางส่วนที่อยู่เบื้องหลังของไหลยิ่งยวดยังคงเป็นปริศนา การปรับปรุงความรู้ของเราเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ไปได้ไกลเกินขอบเขตของโลกเพราะบางคนเชื่อว่ามีของเหลวยิ่งยวดอยู่ภายในดาวนิวตรอน
ลำแสงโฟกัสพื้นที่ที่เข้าใจได้ไม่ดีประการหนึ่งคือการที่ superfluids มีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุเช่นอนุภาคนาโนซึ่งมีพฤติกรรมอยู่คร่อมขอบระหว่างควอนตัมและฟิสิกส์คลาสสิก ในการทดลองนี้ที่โอซาก้า นักวิจัยได้แนะนำอนุภาคนาโนทองคำหรือซิงค์ออกไซด์ (ขนาดประมาณ 10–80 นาโนเมตร) ให้กับฮีเลียมซุปเปอร์ฟลูอิด ทำได้โดยการยิงเลเซอร์ไปที่พื้นผิวทองหรือซิงค์ออกไซด์ที่แช่อยู่ในซุปเปอร์ฟลูอิด กระแทกอนุภาคนาโนออกจากพื้นผิวและเข้าไปในซุปเปอร์ฟลูอิดลำแสงเลเซอร์อีกอันถูกเพ่งความสนใจไปที่บริเวณเล็กๆ ภายในซุปเปอร์ฟลูอิดเพื่อสร้างแหนบแสง ซึ่งสามารถจับอนุภาคนาโนไว้กับที่ได้นานถึง 30 นาที
คลื่นเสียงในเฟอร์มิโอนิกซุปเปอร์ฟลูอิดได้รับการศึกษาในการทดลองที่ ‘สวยงาม’
แหนบแสงเป็นเทคนิคที่สร้างขึ้นโดยใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าการไล่ระดับสนามไฟฟ้าในลำแสงเลเซอร์นั้นยิ่งใหญ่ที่สุดที่จุดโฟกัส ซึ่งจะดึงดูดและกักอนุภาคนาโนไว้ อย่างไรก็ตาม ทีมงานกล่าวว่านี่เป็นครั้งแรกที่มีการใช้แหนบแบบออปติคัลที่อุณหภูมิต่ำเช่นนี้
เช่นเดียวกับการเสนอวิธีศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างฟิสิกส์คลาสสิกและฟิสิกส์ควอนตัม Minowa และเพื่อนร่วมงานเชื่อว่าอนุภาคนาโนที่เก็บไว้ในแหนบแสงอาจเป็นวิธีในการศึกษากระแสน้ำวนเชิงปริมาณในซุปเปอร์ฟลูอิด ตัวอย่างเช่น สามารถใช้อนุภาคนาโนเพื่อสร้างภาพหรือควบคุมสถานะควอนตัมเหล่านี้ได้
Lukin และเพื่อนร่วมงานใช้แนวทางที่แตกต่างออกไปเพื่อให้ได้ข้อสรุปแบบเดียวกัน จากข้อเสนอทางทฤษฎีจากกลุ่มที่นำโดยAshvin Vishwanathงานของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการรวบรวมอะตอม 219 อะตอมที่พวกเขาจัดเรียงเป็นโครงข่ายสองมิติโดยใช้แหนบแสง (อุปกรณ์ที่ใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อสร้างแรงที่ยึดและเคลื่อนย้ายไมครอน -ขนาดวัตถุในวิถีโคจรของลำแสง) โดยการควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมที่อยู่ติดกันในเครื่องจำลองควอนตัมนี้ ทีมงานได้สนับสนุนให้ตาข่ายใช้เฟสที่จัดลำดับทางทอพอโลยีลักษณะคู่ของอิเล็กตรอนปรากฏในของเหลวสปินควอนตัม
จากนั้นนักวิจัยของฮาร์วาร์ดได้ติดตามสิ่งกีดขวางระยะยาวที่พัฒนาขึ้นระหว่างอะตอม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาวัดว่าสหสัมพันธ์ควอนตัมตั้งค่าตัวเองบนการหมุนของอะตอมอย่างไรตามเส้นทางคดเคี้ยวยาวที่สะท้อนถึงลำดับเชิงทอพอโลยีของเฟสควอนตัม โครงสร้างที่ได้นั้นเรียกว่าของเหลวสปินควอนตัม ซึ่งแม้ว่าชื่อจริงจะเป็นวัสดุแม่เหล็กที่เป็นของแข็งซึ่งไม่สามารถจัดโมเมนต์แม่เหล็ก
ให้เป็นรูปแบบปกติและเสถียรได้ ลักษณะการทำงาน
นี้แตกต่างกับของแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนต์ทั่วไป ซึ่งการหมุนทั้งหมดชี้ไปในทิศทางเดียวกัน และแอนติเฟอโรแมกเนต์ซึ่งการหมุนจะชี้ไปในทิศทางที่สลับกันนักวิจัยของฮาร์วาร์ดซึ่งมีผลงานอธิบายไว้ในScienceควบคู่ไปกับทีม Google–Munich กล่าวว่าตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะใช้โปรแกรมจำลองควอนตัมที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อศึกษาของเหลวสปินควอนตัมต่อไปและวิธีที่พวกเขาสามารถใช้ประโยชน์เพื่อสร้างหน่วยความจำควอนตัมที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
สมาชิกของทีม Google ได้เขียนงานพิมพ์ล่วงหน้าเพื่อเสนอแนวทางที่อาจทำให้พวกเขาตระหนักถึงสถานะที่แปลกใหม่ยิ่งขึ้น “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราแสดงให้เห็นว่าแม้แต่รัฐที่เรียกว่า “ความหวังคือฮาร์ดแวร์ในอนาคตจะช่วยให้วงจรที่ลึกขึ้นสามารถใช้โปรโตคอลที่เสนอได้”
นักฟิสิกส์ในแคนาดาค้นพบคุณสมบัติที่น่าแปลกใจว่าโฟตอนเรโซแนนซ์มีปฏิสัมพันธ์กับสื่อดูดซับอย่างไร พวกเขาพบว่าแม้โฟตอนจะผ่านโดยตรงผ่านตัวกลางให้พลังงานอะตอมภายในตัวมัน ทำให้อะตอมใช้เวลาเกือบเท่าๆ กับที่ดูดซับโฟตอนในสภาวะที่ตื่นเต้น พวกเขาเห็นว่าผลลัพธ์ของพวกเขาเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับนักทฤษฎีที่พยายามอธิบายว่าแสงมีปฏิสัมพันธ์กับควอนตัมของสสารอย่างไร
Aephraim Steinbergและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโตรอนโตได้ค้นพบในขณะที่กำลังตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นกับลำแสงโฟตอนที่ผ่านเมฆของอะตอมเมื่อความถี่ของโฟตอนเท่ากับความถี่ของการเปลี่ยนผ่านของอะตอม พวกเขากล่าวว่าโดยสังหรณ์ใจ คาดว่าโฟตอนเหล่านี้อะตอมที่น่าตื่นเต้นภายในเมฆจะถูกดูดซับและปล่อยออกมาใหม่อย่างดีที่สุดในทิศทางแบบสุ่ม ดังนั้นฟลักซ์ของโฟตอนที่มาจากอะตอมที่ถูกกระตุ้นซึ่งตรวจพบในทิศทางไปข้างหน้าจะมีเพียงเล็กน้อย
อันที่จริง พวกเขาชี้ให้เห็นว่าความคิดที่ว่าโฟตอนดูดซับหรือ “สูญหาย” เท่านั้นมีส่วนทำให้เกิดสปริงกระตุ้นตามธรรมชาติจากทฤษฎีที่บอกเราว่าเวลาทั้งหมดที่อะตอมใช้ในสถานะตื่นเต้นนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนโฟตอนที่สูญเสียไป
เมฆปรมาณู
เพื่อสำรวจแนวคิดนี้ต่อไป Steinberg และเพื่อนร่วมงานได้เชื่อมโยงการกระตุ้นของอะตอมกับการตรวจจับโฟตอนแต่ละตัวที่มาถึงเครื่องตรวจจับที่อยู่อีกฟากหนึ่งของเมฆอะตอมเพื่อตรวจสอบว่าโฟตอนเหล่านี้ไม่ได้มีส่วนทำให้เกิดการกระตุ้นหรือไม่ พวกเขาไม่ได้ทำอย่างนั้นด้วยโฟตอนเดี่ยว แต่ใช้การตรวจจับโฟตอนเดียวเพื่อสร้างเมื่อจำนวนโฟตอนเฉลี่ยของพัลส์แสงที่มีปฏิสัมพันธ์เพิ่มขึ้นหนึ่ง
การทดลองของพวกเขาประกอบด้วยกลุ่มเมฆที่เย็นจัดของอะตอม rubidium-85 ที่เก็บไว้ในกับดักแบบแมกนีโต – ออปติคัลและสัมผัสกับลำแสงเลเซอร์สองลำที่ต่อต้านการแพร่กระจาย หนึ่งในลำแสงเหล่านี้ เรียกว่า “สัญญาณ” ถูกพัลซิ่งและสะท้อนกับการเปลี่ยนผ่านของรูบิเดียม และจบลงที่เครื่องตรวจจับโฟตอนที่อยู่อีกฟากหนึ่งของเมฆ ลำแสงอีกอันหนึ่งเรียกว่า “โพรบ” ถูกตั้งค่าให้ไม่มีเสียงสะท้อนและใช้เพื่อบันทึกการเปลี่ยนแปลงเฟสที่เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นของอะตอม นี่เป็นไปได้เพราะอะตอมของอะตอมและสภาวะตื่นเต้นมีดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
