Gli scienziati hanno appena costruito un laser che può funzionare per sempre

Università di Amsterdam/Scixel

  • Gli scienziati hanno trasformato una fase speciale della materia in un “laser della materia” che può funzionare per sempre.
  • È un condensato di Bose-Einstein, una nuvola di particelle collegate che agiscono insieme.
  • I ricercatori alimentano nuovi atomi nel laser utilizzando un sistema appositamente costruito.

    Di nuova ricerca, gli scienziati rivelano uno speciale laser realizzato con un Condensato di Bose-Einstein che può funzionare per sempre. Il segreto è manipolare gli atomi stessi per farli comportare come onde contenute, un principio alla base della meccanica quantistica. Un team di fisici dell’Università di Amsterdam, la maggior parte del Van der Waals-Zeeman Institute, ha condotto questa ricerca sulla natura e la durata dei laser atomici. Hanno pubblicato i loro risultati l’8 giugno sulla rivista natura.

    Un condensato di Bose-Einstein (BEC) è una fase speciale della materia in cui gli atomi si combinano in una massa torbida omogenea che agisce come un corpo unico. I ricercatori devono trattare in modo speciale gli atomi sia per entrare nello stato BEC che per restare lì, ma la materia ha proprietà speciali in questa fase. Tipicamente, i BEC sono indotti prelevando gas molto scarsi e raffreddandoli in modo che le loro proprietà interattive siano ulteriormente ridotte. È a questo punto che i rami tra gli atomi iniziano ad esprimersi a livello macroscopico. Si forma così la BEC.

    Tecnicamente, i laser classici utilizzano l’energia luminosa, piuttosto che la cosiddetta “materia”. Un laser di materia sbloccherebbe applicazioni per le quali un laser tradizionale semplicemente non va bene, allo stesso modo il laser tradizionale stesso era un miglioramento rispetto alla semplice luce; tutto scorre nelle scienze. E mentre prima c’era solo un laser BEC pulsante, gli scienziati di questo progetto sottolineano che anche questo era un punto di passaggio sulla strada per un laser tradizionale continuo. E ora dicono di aver infranto la barriera verso un laser a materia continua.


    🤯 Altre storie sconvolgenti


      Ma come? Ci vuole molta energia e manutenzione per mantenere un BEC in quello stato. Innanzitutto, il BEC deve rimanere quasi “superraffreddato”, ovvero abbassato al punto di congelamento senza diventare un solido; e in secondo luogo, deve essere reintegrato con nuovi atomi per sostituire quelli che si accoppiano in molecole e cadono dalla nuvola. È comune utilizzare i laser per rallentare gli atomi fino al livello di superraffreddamento, ma la luce stessa è rischiosa per il cloud BEC. Questo è stato uno degli ostacoli alla commercializzazione dei BEC o al loro utilizzo su larga scala: sono costosi in termini di energia e risorse. O lo sono?

      “Qui mostriamo la creazione di a [continuous wave Bose-Einstein condensate] che può durare indefinitamente”, la squadra scrive sul loro giornale. “Il nostro esperimento comprende sia gli ingredienti, il guadagno che la fornitura continua. Il fulcro dell’esperimento è costituito da un grande “serbatoio” che viene continuamente caricato [strontium] atomi e che contiene una piccola e profonda trappola “fossetta” in cui viene creato il BEC. Il gas nel giacimento viene continuamente raffreddato al laser e scambia atomi e calore con il gas delle fossette”.

      Il loro design intelligente, che utilizza uno spazio più grande e un secondo laser, consente agli atomi di passare al setaccio, raffreddarsi e ricostituirsi in un processo più naturale. Ciò mantiene la fornitura di atomi quasi costante e consente al laser BEC di continuare a funzionare. Il pulsare del passato è finalmente diventato continuo.

      “Questa dimostrazione di prova di principio fornisce un nuovo pezzo di ottica atomica, finora mancante, che consente la costruzione di dispositivi a onde di materia coerenti continue”, conclude il team. In altre parole . . . Facciamo questa cosa.

      Questo contenuto è creato e gestito da una terza parte e importato in questa pagina per aiutare gli utenti a fornire i propri indirizzi e-mail. Potresti essere in grado di trovare maggiori informazioni su questo e contenuti simili su piano.io

.

Leave a Comment