Российские учёные научились «закручивать» атомы с помощью лазера

Учёные ИТМО упростили взаимодействие с атомами в квантовых вычислениях

Учёные ИТМО выяснили что атомы могут «перенимать» закрученную структуру света, когда поглощают закрученные фотоны. Это открытие обещает упростить и ускорить процесс создания закрученных частиц и атомов с помощью лазеров. Новая модель может оказаться полезной в различных областях, таких как микроскопия, квантовая томография, вычисления и телекоммуникации.

Закрученные частицы, которые напоминают спираль мясорубки или штопора, отличаются от обычных своей волновой формой. Обычно их закручивают с помощью дифракционных решёток, но этот метод становится сложным, когда энергия частиц растёт, поскольку размеры решётки становятся микроскопическими. Это делает дифракционный метод трудным для использования на современных ускорителях частиц.

ИТМО предложили новый способ закручивания атомов. Исследования показали, что когда атом поглощает фотон с закрученной структурой, он перенимает эту структуру. Это происходит потому, что информация о закрученности света сохраняется и передаётся на атом. Один из авторов работы, Станислав Батурин, отметил, что это открытие может помочь лучше понять законы сохранения в процессах со структурированным светом. В будущем учёные планируют проверить свою теорию с помощью ускорителей частиц и спектроскопических установок. Новая методика может облегчить создание закрученных атомов и даже частиц, таких как протоны, для дальнейших исследований.