Elkészült a világ legerősebb atomlézere

Görög és szingapúri kutatók kiadtak egy tanulmányt, amelyben egy új típusú, a mostaniaknál sokkal erősebb atomlézerről írtak. Az atomlézerek több millió atomot juttatnak a térbe, minimális szórással – hasonlóan ahhoz, ahogy a fotonok terjednek a hagyományos lézersugárban. Bár a kétféle lézer hasonló, az atomlézerek fejlesztése még a korai stádiumban tart, így további finomításra szorulnak, mielőtt elkezdik használni őket, többek között atom-interferometria vagy a magnetometria területén. Mindkét lézertípusnál fontos tényező a fluxusuk; ez határozza meg, hogy az atomokat vagy fotonokat milyen ütemben bocsátják ki. A ma használt atomlézereknél a fluxust korlátozza az a párkeltési (outcoupling) módszer, ami szükséges az atomlézer működéséhez. Az atomlézer fluxusa 107 atom másodpercenként; ez hétszer erősebb, mint a mai legerősebb atomlézeré. Ugyanezzel a technológiával egyébként szuperhideg atomnyalábot is kibocsátottak: a 200 nanokelvines atomnyaláb két nagyságrenddel hidegebb minden eddig ismertnél.

Több kakaót a rádiófrekvenciának!

A kutatók elmagyarázták az atomlézer működési elvét is. Ezek mágneses csapdába zárják a ködbe rendeződött atomokat, majd az abszolút nulla fok közelébe hűtik őket; ez a Bose-Einstein kondenzáció. Ebben a jéghideg állapotban az atomok energiaszintje a minimálisra csökken, illetve megszűnik. Ilyenkor az atomok elveszítik az identitásukat, és egyetlen kvantumállapotot vesznek fel, majd csatlakoznak más atomokhoz. Ilyenkor az optikai lézerekhez hasonlóan erősítik föl őket, de a részecskék többsége mindkét esetben azonos kvantumállapotot foglalnak el.

A kutatók úgy érték el a sikeres párkeltést, hogy nagyon erős rádiófrekvenciás tereket hoztak létre, amikkel felerősítették az lézert fókuszáló atomcsapdát. A gyengébb rádiófrekvenciás tereknél egy idő után a lézer fluxusa gyengülni kezd, de a kutatók által használt mágneses térrel igen magas fluxust lehetett elérni.

index.hu