По словам ученых, коллимированные атомные пучки существуют десятилетиями. Но в настоящее время коллиматоры должны быть большими, чтобы быть точными.
23 апреля исследователям технологического института Джорджии удалось построить каскадный кремниевый peashooter - меньший, более точный коллиматор атомного пучка.
При нагревании атомы начинают энергетически подпрыгивать. Трубка, соединенная с коробкой, позволяет атомам, подпрыгивающим на правильной траектории, вырваться. Атомы отскакивают вниз по трубе и вылетают из ствола, как пуля из дробовика. И подобно брызгам из дробовика, атомы образуют случайные брызги.
Исследователи сумели сжать технологию до масштаба чипа, вырезав узкие каналы на кремниевой пластине с помощью литографии, техники, используемой для травления компьютерных чипов. Каналы работают как миниатюрный ряд стволов дробовика, направленных в одном направлении. Крошечные каналы могут стрелять из точного массива атомов.
В отличие от лазерного луча, состоящего из безмассовых фотонов, пучок атомов, создаваемый коллиматором, имеет массу, а значит, импульс и инерцию.
Исследователи предполагают, что новый коллимированный атомный пучок в масштабе чипа может быть использован для создания Ридбергских атомов. Когда атомы возбуждаются теплом, их самый внешний электрон расширяет свою орбиту. Электрон ведет себя как одинокий электрон атома водорода, в то время как атом Рюдберга действует так, как будто он обладает только одним протоном.
Ридбергские атомы могут продвинуть будущие сенсорные технологии, потому что они чувствительны к потокам в силе или в электронных полях меньших, чем электрон в масштабе. Они также могут быть использованы в квантовой обработке информации.
