Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
Thiết bị mới có thể giúp trả lời các câu hỏi cơ bản về vật lý lượng tử   27-12-2018
Sử dụng thiết bị nano dẫn hướng ánh sáng để đo và kiểm soát vị trí của hạt nano bị bẫy quang học với độ nhạy kỷ lục

Các nhà nghiên cứu vừa phát triển một thiết bị mới có thể đo và điều khiển một hạt nano bị mắc kẹt trong chùm tia laser với độ nhạy chưa từng thấy. Công nghệ mới có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu chuyển động của hạt vĩ mô với độ phân giải hạ nguyên tử, thang đo được điều chỉnh bởi các quy tắc của cơ học lượng tử thay vì vật lý cổ điển.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Vienna ở Áo và Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan báo cáo thiết bị mới của họ ở Optica, tạp chí của Hiệp hội Quang học cho nghiên cứu tác động cao. Mặc dù phương pháp này đã được sử dụng với các nguyên tử bị bẫy, nhóm nghiên cứu là nhóm đầu tiên sử dụng nó để đo chính xác chuyển động của một hạt nano bị bẫy quang học được tạo thành từ hàng tỷ nguyên tử.

"Về lâu dài, loại thiết bị này có thể giúp chúng tôi hiểu các vật liệu nano và tương tác của chúng với môi trường ở mức độ cơ bản", trưởng nhóm nghiên cứu Markus Aspelmeyer từ Đại học Vienna cho biết. "Điều này có thể dẫn đến những cách mới để điều chỉnh vật liệu bằng cách khai thác các tính năng nano của chúng.

Thực hiện các phép đo nhỏ

Phương pháp mới này sử dụng một thiết bị nano dẫn hướng ánh sáng gọi là khoang tinh thể quang tử để theo dõi vị trí của hạt nano bay trong một bẫy quang truyền thống. Bẫy quang học sử dụng chùm tia laser tập trung để tác dụng lực lên một vật thể để giữ nó đúng vị trí. Kỹ thuật này đã được công nhận bởi giải thưởng Nobel Vật lý năm 2018 cho người tiên phong, Arthur Ashkin.

Thiết bị mới thực hiện mức độ nhạy cao bằng cách sử dụng khoang tinh thể quang tử dài hẹp hơn so với bước sóng của ánh sáng. Điều này có nghĩa là khi ánh sáng đi vào và đi xuống khoang nano, một phần của nó bị rò rỉ ra ngoài và hình thành nên cái gọi là trường biến mất. Trường độ biến đổi thay đổi khi một vật thể được đặt gần tinh thể quang tử, từ đó thay đổi cách ánh sáng truyền qua tinh thể quang tử theo một cách có thể đo lường được.

"Bằng cách kiểm tra ánh sáng trong tinh thể quang tử thay đổi như thế nào khi phản ứng với hạt nano, chúng ta có thể suy ra vị trí của hạt nano theo thời gian với độ phân giải rất cao", Lorenzo Magrini, tác giả đầu tiên của bài báo cho biết.

Thu thập mọi photon

Thiết bị mới phát hiện hầu hết mọi photon tương tác với hạt nano bị mắc kẹt. Điều này không chỉ giúp nó đạt được độ nhạy cực cao mà còn có nghĩa là phương pháp mới sử dụng năng lượng quang học ít hơn nhiều so với các phương pháp khác trong đó hầu hết các photon bị mất.

Trong điều kiện chân không, các nhà nghiên cứu đã chứng minh, đối với mỗi photon được phát hiện, độ nhạy cao hơn hai bậc so với các phương pháp thông thường để đo chuyển vị hạt nano trong bẫy quang. Họ cũng báo cáo rằng cường độ của sự tương tác giữa hạt và trường bay hơi của khoang là ba bậc độ lớn hơn so với những gì đã được báo cáo trước đây.

Tương tác mạnh hơn có nghĩa là khoang photonic có thể phát hiện thêm thông tin về chuyển động của hạt.

Tương tự như một số nhóm nghiên cứu khác trên thế giới, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực để đạt được các phép đo lượng tử. Họ hiện đang cải thiện thiết lập và làm việc để tăng đáng kể độ nhạy của thiết bị. Điều này sẽ cho phép các phép đo được thực hiện trong điều kiện chân không mạnh hơn làm tăng sự cô lập của hạt với môi trường. Ngoài việc nghiên cứu cơ học lượng tử, thiết bị mới có thể được sử dụng để đo chính xác gia tốc và các lực khác có thể phát sinh trong thang đo chiều dài vi mô.

Thanh Vân (Eurekalert)​

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO - VN

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập