利用特殊成像技术拍摄到的光镊装置（通常情况下，红外激光是肉眼不可见的）

在科罗拉多大学博尔得分校的一项新研究中，由物理学家Cindy Regal领导的团队研究表明，可以将各自分离的原子群落组织成大型原子网格，其效率是现有技术无法比拟的。

单个原子是操作量子物理的潜在构件，如果研究人员能够用激光捕捉并控制这些微小物质，就能创造出具有奇异特性的新型材料，还将可能催生量子计算机，有朝一日可能取代传统的数字处理器。

研究人员表示，这是一项很大胆的假设，中子或不带电的原子就像猫一样，四处乱窜、相互碰撞、从不静止，因而难以驯服。不过，Regal和同事们成功使用微小的激光束（又称为“光镊”）捕捉了单个中性铷原子，其捕获概率为90%，该项研究结果发表于Physical Review X。

“这项新研究为掌握原子光滑动力学向前迈出了一步。”Regal说，“在量子计算机中，比特单位固然微小，但每一个微小的比特都足以成为引发争论的挑战点。”

“这项技术可以提供给许多研究人员使用，”文章两位主要作者之一Mark Brown说，“本领域的每个研究人员都必须操作原子，因此，如果你发现了一种更好地捕捉原子的技术，那么很多人都可以加以利用。”

与传统的原子捕捉器相比，该团队使用了颜色稍有不同的激光光束。在新的光束辐照下，铷原子不再发生碰撞，而是像同极磁铁一样相互排斥。文章的另一位主要作者Tobias Thiele说：“现在，我们可以让其中一个原子留在陷阱里，而另一个离得很远，最终捕获原子的概率能够接近九成。”

得益于上述操控水平，研究人员不仅可以分离出更多原子，而且可以更为有效地组织原子。据报道，相比于现有传统工具，这项新技术可以更为快速地将原子组织成6*6网格。目前，操控捕获原子的数量正从36个增加到成百上千个。

消息来源：

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190403122432.htm

编译：云光子

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