Standardowa piłka nożna ma 68-70 cm w obwodzie i charakteryzuje się masą ok. 450 gramów. Taką piłkę znamy z każdemu meczu piłkarskiego i ze znienawidzonych zajęć wychowania fizycznego.
Co by jednak było, gdyby piłka nożna miała średnicę jednego atomu?
O to można spytać naukowców z Koreańskiego Instytutu Nauki i technologii, którzy postanowili zagrać właśnie taką piłką. Co ma średnicę atomu? Oczywiście atom, a więc to on posłużył za piłkę w zaskakującym eksperymencie. W tym wypadku był to schłodzony atom rubidu.
Naukowcy już od dawna mają możliwość kontrolowania, manipulowania i przechwytywania pojedynczych atomów. Wykorzystuje się w tym celu tzw. pułapki optyczne, czyli skolimowane wąskie wiązki laserowe, które pozwalają kontrolować pojedyncze atomy. W dotychczasowych eksperymentach naukowcy operowali pojedynczymi atomami przenosząc je np. z miejsca na miejsce. Teraz jednak po raz pierwszy podjęto próbę wyrzucenia przechwyconego atomu z jednej pułapki optycznej i przechwycenia go w drugiej. W trakcie „lotu” między jedną a drugą pułapką naukowcy nie kontrolowali w żaden sposób atomu, ani nie manipulowali pułapkami. Mieliśmy zatem do czynienia tutaj ze swobodnym lotem atomu od jednego „gracza” do drugiego.
Gra w tak małą piłkę wymaga odpowiednio małego boiska. Naukowcy wskazują, że odległość, jaką podczas lotu pokonał atom to 4,2 mikrometra, czyli 0,0042 mm. Odległość była naprawdę niewielka, ale za to prędkość atomu była już zaskakująco wysoka, bowiem wynosiła 65 cm/s, czyli ponad 2,3 km/h.
Schłodzony niemal do temperatury zera absolutnego atom rubidu utrzymywany był przez pułapkę optyczną zbudowaną z wiązki laserowej. Następnie pułapka wraz z atomem została przyspieszona i… laser został wyłączony. W tym momencie pułapka zniknęła, a atom rozpoczął swobodny lot w kierunku drugiej pułapki. Po przechwyceniu atomu w locie pułapka zwolniła i doprowadziła do zatrzymania atomu. Prawdziwie fascynujące, wręcz atomowe podanie.
Czy to się może do czegoś przydać?
Fizycy wskazują, że taki sposób kontrolowania pojedynczych atomów może być wykorzystany przez chemików zajmujących się interakcjami zachodzącymi między pojedynczymi atomami w reakcjach chemicznych, ale także przez informatyków zajmujących się budową komputerów kwantowych do rozwiązywania problemów, które leżą daleko poza zasięgiem możliwości komputerów klasycznych.
