Atomy tak velké jako bakterie: Mezinárodní odborníci se setkávají na kampusu TU Kaiserslautern

Od pondělí 25. března do středy 27. března se na kampusu Technické univerzity Kaiserslautern (TUK) setkají mezinárodní vědci. Hlavním tématem konference je fyzika takzvaných Rydbergových atomů. Tyto atomy mohou být větší než bakterie a silně interagují se svým okolím – vlastnost, která je činí zajímavými nejen pro základní výzkum, ale také pro aplikace, například u základních prvků kvantových počítačů nebo detektorů pro terahertzové záření. Akce se koná v rámci hlavního programu „Giant Interactions in Rydberg Systems“ (GiRyd), který od roku 2016 financuje Německá výzkumná společnost (DFG).

U Rydbergových atomů je elektron pomocí laseru uveden na vzdálené dráhy kolem jádra atomu. „Poloměr dráhy elektronu může být více než jeden mikrometr a elektronová oblak je tak větší než malé bakterie,“ říká profesor Dr. Herwig Ott, který na TUK zkoumá ultrazklenělé kvantové plyny a kvantovou atomovou optiku.

S velkým rozšířením přichází – co se týče atomárních měřítek – obrovská interakce, protože Rydbergův atom působí na své okolí jako silný atomový dipól. „Například se mohou dva Rydbergovy atomy na vzdálenost přes deset mikrometrů navzájem přitahovat nebo odpuzovat,“ pokračuje fyzik.

Tato neobvykle silná interakce u neutrálních atomů činí z nich nejen předmět základního výzkumu, ale také zajímavé pro řadu aplikací. „V současnosti se s Rydbergovými atomy například zkoumají kvantově mechanické systémy s mnoha částicemi nebo vytvářejí exotické molekuly,“ uvádí Ott jako příklady. Kromě toho by mohly být využity jako základní prvky pro kvantové počítače a detektory pro terahertzové záření.

Od roku 2016 DFG podporuje tento zatím mladý výzkumný obor Rydbergových atomů prostřednictvím svého hlavního programu „Giant Interactions in Rydberg Systems“, zkráceně GiRyd. Program koordinuje profesor Dr. Tilman Pfau na Univerzitě Stuttgart. V rámci workshopu se na TUK setkají stovky národních a mezinárodních expertů, kteří budou diskutovat o aktuálním vývoji a představí své práce.

Akci organizují profesoři Dr. Herwig Ott a Dr. Michael Fleischhauer z Kaiserslauternu, přičemž druhý jmenovaný je také mluvčím hlavního programu.

Otázky zodpovídají:

Profesor Dr. Herwig Ott
Lehrgebiet Ultrakalte Quantengase und Quantenatomoptik
Tel.: 0631 205-2817
E-mail: ott@physik.uni-kl.de

Profesor Dr. Michael Fleischhauer
Lehrgebiet Quantenoptik
Tel.: 0631 205-3206
E-mail: mfleisch@physik.uni-kl.de