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超冷物质

超冷物质

芯片瞄准冷原子

金字塔强度:蚀刻后的晶片

英国的研究人员已经开发出一种将原子捕获在芯片上的新方法。该技术涉及直接从室温gas气中捕获冷原子—并可能导致“atom chips”一次只能传送一个原子或光子。

“Atom chips”是用于在比绝对零值高出几百万分之一或十亿分之一度的温度下操纵和研究超冷原子气体的微型设备。尽管最近在这种芯片的开发中已经取得了很大的进步,但是加载原子所需的方法仍然很复杂。

在大多数方案中,原子首先被冷却并远离芯片表面被捕获,然后通过一系列复杂的步骤传输到芯片,这些步骤通常会导致许多原子在途中丢失。

现在,伦敦帝国理工学院的Joseph Cotter及其同事通过蚀刻硅晶片中的金字塔形结构,成功地将磁光陷阱集成到了原子芯片上。金字塔提供了一种将冷原子气体直接捕获到原子芯片上的方法。

该技术只需要一个磁场即可,该磁场可以通过芯片本身上的简单导线结构产生,还需要一个入射陷阱激光器来捕获室温蒸气中的原子。

直接冷原子捕获

“该技术比现有的原子捕获方法简单得多,并且是从原子芯片上的微细结构内部的背景蒸气中直接捕获冷原子的首次观察,” Cotter told nanotechweb.org .

然后’并非全部:在同一芯片中制造这些设备的阵列也很容易。这使研究人员可以同时创建和探测许多单个原子源。

这些设备可以充当单个原子和单个光子源,这在量子信息处理领域很重要。“我们还打算将这些设备用作捕获芯片上分子的起点,” said Cotter.

该团队现在正在致力于制造单个原子源,并将金字塔用作完全集成的原子芯片的一部分。

这项工作的报道 arXiv .

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