Az atomok olyan nagyok, mint a baktériumok: Nemzetközi szakértők tanácskoznak a TU Kaiserslautern campusán

Hétfőtől, március 25-től, szerdáig, március 27-ig, nemzetközi tudósok gyűlnek össze a Kaiserslauterni Műszaki Egyetem (TUK) campusán. A konferencia középpontjában a Rydberg-atomok fizikája áll. Ezek az atomok nagyobbak lehetnek, mint a baktériumok, és erőteljesen kölcsönhatásba lépnek környezetükkel – ez a tulajdonság nemcsak az alapkutatás számára teszi érdekessé őket, hanem alkalmazások szempontjából is, például kvantumszámítógépek vagy terahertzes sugárzás detektorainak alapvető elemeiként. Az esemény a „Gigantikus kölcsönhatások Rydberg-rendszerekben” (GiRyd) című szakterületi program keretében zajlik, amelyet a Német Kutatóalapítvány (DFG) 2016 óta támogat.

A Rydberg-atomok esetében egy lézerrel egy elektron távoli pályára kényszerítenek az atommag körül. „Az elektron pályamagassága több mint egy mikrométer lehet, és az elektronfelhő így nagyobb lesz, mint egy kis baktérium”, mondja Prof. Dr. Herwig Ott, aki a TUK-on ultrakönnyű kvantumgázokat és kvantumatom optikát kutat.

A nagy kiterjedésével járó – atomikus mértékben gigantikus – kölcsönhatás miatt a Rydberg-atom erős atomos dipólként hat a környezetére. „Így például két Rydberg-atom egymást vonzhatja vagy taszíthatja több tíz mikrométernél távolabb”, folytatja a fizikus.

Ez az erőteljes kölcsönhatás, amely a semleges atomokra jellemző, nemcsak az alapkutatás, hanem számos alkalmazás szempontjából is érdekessé teszi őket. „Jelenleg például Rydberg-atomokkal kvantummechanikai sokrészecske-rendszereket vizsgálnak vagy egzotikus molekulákat állítanak elő”, említi Ott példáként. Emellett felhasználhatók lehetnek kvantumszámítógépek alapvető elemeiként és terahertzes sugárzás detektoraként is.

2016 óta a DFG támogatja a „Gigantikus kölcsönhatások Rydberg-rendszerekben” című szakterületi programot, röviden GiRyd-et, amely ezt a fiatal kutatási területet támogatja. A program koordinátora Prof. Dr. Tilman Pfau, a Stuttgarti Egyetem fizikus professzora. A workshop keretében a Kaiserslauterni Műszaki Egyetemen száz hazai és nemzetközi szakértő gyűlik össze, hogy megosszák egymással a legújabb fejleményeket és bemutassák kutatásaikat.

Az eseményt a Kaiserslauterni professzorok, Dr. Herwig Ott és Dr. Michael Fleischhauer szervezik, aki szintén a szakterületi program alelnöke.

Kérdésekre válaszol:

Prof. Dr. Herwig Ott
Ultrakönnyű kvantumgázok és kvantumatom optika tanszék
Telefon: 0631 205-2817
E-mail: ott@physik.uni-kl.de

Prof. Dr. Michael Fleischhauer
Kvantumoptika tanszék
Telefon: 0631 205-3206
E-mail: mfleisch@physik.uni-kl.de