Nejlehčí zrcadlo světa tvoří pár set atomů  
Mágové kvantové optiky vytvořili kvantové optické zrcadlo z metamateriálu, který je založený na strukturované vrstvě pár set atomů. K vytvoření rekordně lehkého zrcadla ovšem posloužila veliká 2tunovaná aparatura. Nové kvantové zrcadlo by se mohlo uplatnit ve výzkumu i ve kvantových technologiích.

Nejlehčí zrcadlo světa. Kredit: Max Planck Institute of Quantum Optics.
Nejlehčí zrcadlo světa. Kredit: Max Planck Institute of Quantum Optics.
Dnešní kvantová optika má podle všeho blíže k magii, než k chladné racionálně vědě. Potvrzuje to i nedávný počin fyziků německého institutu Max Planck Institute of Quantum Optics, kteří vyčarovali nejlehčí zrcadlo světa z pár stovek atomů. Povrch zrcadla měří jen 7 mikronů a je tudíž neviditelný pro lidské oko. Přesto jde o významný úspěch a podobná zrcadla by se mohla stát významným nástrojem pro studium kvantově optických fenoménů.

David Wei. Kredit: Max Planck Institute of Quantum Optics.
David Wei. Kredit: Max Planck Institute of Quantum Optics.

Nové kvantové zrcadlo je vskutku maličké, s průměrem kolem 7 mikrometrů a tloušťkou pár desítek nanometrů. Přesto jde o komplikovanou záležitost, která vyžaduje gigantické 2tunové zařízení s více než tisícovkou optických komponent. Díky tomuto zařízení mohl David Wei a jeho spolupracovníci vytvořit metamateriál, tvořený strukturovanou vrstvou pár set identických atomů.

 

Atomy v metamateriálu jsou uspořádány do podoby 2D mřížky pomocí laserových paprsků. Uspořádání atomů zajišťuje velmi vysokou odrazivost takto vytvořeného zrcadla.

Max Planck Institute of Quantum Optics, logo.
Max Planck Institute of Quantum Optics, logo.
Vysoce odrazivá zrcadla nepatrných rozměrů se mohou velmi dobře uplatnit ve kvantovém výzkumu, především pokud jde o vztah mezi zářením a hmotou či fyziku fotonů. Tato zrcadla by se rovněž mohla stát součástí nových pokročilých kvantových zařízení.

 

Jak potvrzuje Wei, jejich miniaturní kvantová zrcadla nabízejí řadu pozoruhodných příležitostí k výzkumu. Mohla by být velmi zajímavá například pro kvantovou optomechaniku, což je prudce se rozvíjející odvětví, které se soustředí na kvantovou povahu světla v souvislosti s mechanickými systémy. Wei je rovněž přesvědčený, že jejich zrcadla mohou přispět k vytvoření lepších kvantových pamětí anebo ke konstrukci kvantového vypínatelného optického zrcadla. Oba dva tyto typy zařízení jsou přitom významné pro technologie zpracování kvantových informací.

 

Literatura

Max Planck Institute of Quantum Optics 16. 7. 2020.

Nature 583: 369–374.

Datum: 27.07.2020
Tisk článku

Zrcadlo moudrosti - Burckhardt Titus
 
 
cena původní: 320 Kč
cena: 269 Kč
Zrcadlo moudrosti
Burckhardt Titus
Související články:

Superzrcadlo z chobotnice     Autor: Jaroslav Petr (21.12.2006)
Kvantová kouzla: Kvantové měření může chladit     Autor: Stanislav Mihulka (17.03.2019)
Nový stroj generuje kvantové superpozice možných budoucností     Autor: Stanislav Mihulka (10.04.2019)
Překvapivý průlom: Vědci vytvořili kvantové stavy v běžné elektronice     Autor: Stanislav Mihulka (22.12.2019)



Diskuze:

kvantove zrdcalo

Tomáš Viktora,2020-07-30 15:07:40

parada tohle meli uz ve Stargate po Anticich :D

Odpovědět

Asi

Mojmir Kosco,2020-07-29 10:06:45

By chtělo ověření lépereceno postavit takove zrcadlo i někým jiným

Odpovědět

Rozměry zrcadla

Bohumil S.,2020-07-27 22:36:10

Nějak mi ty rozměry zrcadla a počty atomů nesedí. Asi by mechanismus toho zrcadla potřeboval bližší vysvětlení.

Pokud je průměr zrcadla 7um, jak může být tvořen několika sty atomů? Velkých atomů se vejde cca 3kusy na jeden nanometr délky (např. olovo má atomový poloměr 175pm). 1000 atomů by tím pádem vytvořilo řadu dlouhou 0,3um. Jak jsme se najednou dostali k průměru zrcadla o velikosti 7um vytvořeném několika sty atomů? Navíc se píše o tlouštce několika desítek nanometrů.

Nebo něco špatně počítám? Nejsem odborník...

Odpovědět


Re: Rozměry zrcadla

Bohumil S.,2020-07-28 08:54:39

Není mi jasné ani to, jak může mít 2D mřížka tloušťku desítek nanometrů, když rozměr atomu je o dva řády nižší. To ty atomy nějak oscilují? V článku o tom není vůbec nic.

Odpovědět


Re: Rozměry zrcadla

Michal Farkaš,2020-07-29 15:22:12

Podle studie jde opravdu o 2D mřížku - zrcadlo by tak mělo být tvořeno jen jednou vrstvou cca 200 atomů Rubidia-87. (zdroj: https://bit.ly/39D20Yl)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace