思克莱德大学:将物质雕刻成复杂形状的简单方法

思克莱德大学的研究已经证明了一种使用“扭曲”光将物质塑造成复杂形状的新方法。

当原子被冷却到接近绝对零的温度(-273 摄氏度)时,它们会停止表现得像粒子并开始表现得像波。

这种情况下的原子,称为玻色-爱因斯坦凝聚体 (BEC),可用于实现原子激光器、慢光、量子模拟以了解超导体和超流体等材料的复杂行为,以及精密测量技术原子干涉仪。

Strathclyde 的研究表明,当扭曲的光照射到移动的 BEC 上时,它会分裂成 BEC 液滴簇,这些液滴会跟随光的特征移动,液滴的数量等于光扭曲次数的两倍。改变光束的特性可以改变 BEC 液滴的数量和它们移动的方式。

该研究已发表在《物理评论快报》上。

格兰特亨德森是思克莱德物理系的博士生,是该论文的第一作者。他说:“通过将激光束照射到 BEC 上,我们可以影响它的行为方式。当激光束被“扭曲”时,它具有螺旋相位轮廓并带有轨道角动量 (OAM)。具有 OAM 的激光束可以捕获和旋转微观粒子,其行为类似于光学扳手。

“这种通过超冷原子照射扭曲光的方法开辟了一种将物质雕刻成非常规和复杂形状的新方法。它具有设计新型量子器件的潜力,例如原子电子电路和超灵敏探测器。”

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