激光首次用于抛掷和捕获单原子

科技日报北京12月21日电 （记者刘霞）据英国《新科学家》杂志网站近日报道，韩国科学家首次使用激光来抛掷和捕获极冷的单原子，这项技术将来可用于组装量子计算机。相关研究刊发于预印本杂志网站。

为将几乎与绝对零度（零下273.15℃）一样冷的原子排列成不同形状，研究人员通常会使用光镊来抓取和携带它们。韩国高级科学技术研究院研究人员希望找到一种方法，尽量缩短光镊与原子接触的时间，因为激光会干扰原子的某些特性。

研究团队从一个装满铷原子的小盒子开始，铷原子的温度仅仅比绝对零度高百万分之四十度，这种超冷原子对光施加在其上的电磁力非常敏感。该团队利用这一特性，让激光“踢”了原子一下，使原子朝目标加速。然后，他们打开另一对光镊来捕捉原子并使其减速，直到它停在所需的位置，最远可达12.6微米。

研究人员称，这种方法可使利用超冷原子建造更强大的量子计算机变得更容易。在这些计算机中，每个超冷原子都存储信息，它们都被排列成紧密的网格，因此它们可通过电磁力与相邻原子之间的相互作用来处理这些信息。如果发生错误，需要更换或移动原子，将原子“扔”到适当位置就可快速重新配置网格。