Quantenbillard: Mit Pinzetten gefangene Atome enthüllen Kollisionsgeheimnisse

Forscher am JILA (USA) haben neue Erkenntnisse über lichtinduzierte Kollisionen zwischen Atomen gewonnen, ein Phänomen, das für Quantentechnologien von entscheidender Bedeutung ist. Mithilfe optischer Pinzetten, um Paare von Rubidium-87-Atomen einzufangen, steuerte das Team präzise Laserlicht, um Kollisionen auszulösen, und beobachtete, wie die Hyperfeinstruktur der Atome die Kollisionsrate beeinflusst. Diese in Physical Review Letters veröffentlichte Forschung befasst sich mit einer seit langem bestehenden Herausforderung bei der Kontrolle von Atomen für Quantenanwendungen. Das Team entwickelte eine neuartige Bildgebungstechnik, um genau zu bestimmen, ob beide Atome nach einer Kollision in der Falle blieben, und erstellte ein theoretisches Modell, um ihre experimentellen Ergebnisse zu verstehen. Die Fähigkeit, das Verhalten von Atomkollisionen basierend auf der Hyperfeinstruktur vorherzusagen, könnte Laser-Kühlungstechniken, die molekulare Quantenwissenschaft und die nächste Generation quantenbasierter Technologien, einschließlich Quantencomputing und Metrologie, voranbringen.