CNR-INO tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləriArQuS Laboratoriyasının tədqiqatçıları. Müəllif: Triest Universiteti

Triest Universitetinin (İtaliya) ArQuS Laboratoriyası və İtaliya Milli Tədqiqat Şurasının (CNR-INO) Milli Optika İnstitutunun tədqiqatçıları İtaliyada tələyə düşmüş fərdi soyuq atomların ilk görüntüsünü əldə edərək tək atom aşkarlamasını yeni performans rejimlərinə keçirən üsulları tətbiq ediblər.

Komanda intensiv, mikrosaniyə miqyaslı flüoresans impulslarını sürətli təkrar soyutma ilə birləşdirərək fərdi itterbium atomlarının rekord sürətli, aşağı itkili görüntüləməsini nümayiş etdirdi – atomların 99,5%-dən çoxunu tutaraq dərhal təkrar istifadə edilə bilən şəkildə saxlayaraq cəmi bir neçə mikrosaniyə ərzində aydın tək atomlu siqnalları tutdu.

Bu yanaşma tədqiqatçılara tək bir optik cımbızda birdən çox atomu əhəmiyyətli dərəcədə bulanıqlaşdırmadan ayırd etməyə imkan verir və mövcud metodlara xas olan ikili “sıfır və ya bir” aşkarlama əvəzinə dəqiq yerində atom sayma imkanı verir. Bu qabiliyyət neytral atomlu kvant kompüterlərinin miqyaslandırılması, yeni nəsil atom saatlarının inkişaf etdirilməsi və mürəkkəb çoxcisimli fizikanı araşdıran kvant simulyatorlarının təkmilləşdirilməsi üçün vacibdir.

Triest Universitetinin dosenti və ArQuS Laboratoriyasının rəhbəri Françesko Skazza izah edir ki, “Uzaq astronomik cisimlər və ya fərdi atomlar olsun, son dərəcə zəif işıq mənbələrinin fotoşəkillərini çəkmək üçün adətən uzun müddətli ekspozisiyalar tələb olunur ki, onları fon səs-küyündən təcrid etmək üçün kifayət qədər foton toplaya bilək”.

“İşimizdə kamera işığından istifadəyə bənzər fərqli bir strategiya qəbul etdik : atomları çox qısa müddət ərzində intensiv şəkildə işıqlandırmaqla, görüntüləmə müddətini kəskin şəkildə azaldarkən hər bir atomu aydın şəkildə ayırd etmək üçün kifayət qədər siqnal toplaya bilərik.”

Metodun ultra sürətli flüoresans impulsları sürətli soyutma addımları ilə tamamlanır. “Texnikamız atomların görüntüləmə prosesi zamanı enerji qazanmasına, lakin optik tələlərdən qaçmaq üçün kifayət etməməsinə əsaslanır”, – deyə Triest Universitetinin fizika üzrə doktorluq namizədi Alessandro Muzi Falconi əlavə edir.

“Qısa, intensiv flüoresan impulsları ilə atomları saniyənin bir neçə milyonda birində itkisiz aşkar edə bilərik – bu, tipik əldə etmə vaxtlarından təxminən min dəfə daha sürətlidir. Sürətli soyutma impulsları daha sonra artıq enerjini aradan qaldırır və eyni atomları dəfələrlə yenidən görüntüləməyə imkan verir.”

Komanda həmçinin altı daxili yerüstü vəziyyət səviyyəsinə malik fermion izotopu ytterbium-173-ün ilk tək atomlu görüntüsünü təqdim edir. Bu, qubitlərə deyil, quditlərə əsaslanan kvant dövrələrinə doğru yol açır və kvant məlumatlarının daha səmərəli saxlanmasına və emalına imkan verir.

Quantum Science and Technology və Physical Review Letters jurnallarında dərc olunan nəticələr neytral atom platformaları üçün əhəmiyyətli bir irəliləyiş olduğunu göstərir.

Daha çox məlumat: A. Muzi Falconi və digərləri, Mikrosaniyə Ölçülü Yüksək Yaşama və Rəqəm Həllli Ytterbium Atom Massivlərinin Aşkarlanması, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/n3bg-7yw7 O

Abdel Karim və digərləri, Beş şüalı maqnito-optik tələ ilə yüklənmiş optik cımbızda ¹⁷³ Yb -nin tək atomlu görüntüsü , Quantum Science and Technology (2025). DOI: 10.1088/2058-9565/adf7cf

Jurnal məlumatları: Kvant Elmi və Texnologiyası , Fiziki İcmal Məktubları  

CNR-INO tərəfindən təmin edilir