Atomy tak duże jak bakterie: Międzynarodowi eksperci spotykają się na kampusie TU Kaiserslautern

Od poniedziałku, 25 marca, do środy, 27 marca, na kampusie Politechniki Kaiserslautern (TUK) spotkają się międzynarodowi naukowcy. Głównym tematem konferencji jest fizyka tak zwanych atomów Rydberga. Te atomy mogą być większe niż bakterie i silnie oddziaływać ze swoim otoczeniem – cecha, która czyni je interesującymi nie tylko dla badań podstawowych, ale także dla zastosowań, na przykład w podstawowych elementach komputerów kwantowych czy detektorach promieniowania terahercowego. Wydarzenie odbywa się w ramach programu głównych tematów „Gigantyczne interakcje w systemach Rydberga” (GiRyd), który od 2016 roku wspiera Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

W przypadku atomów Rydberga elektron jest za pomocą lasera przesuwany na odległe orbity wokół jądra atomowego. „Promień orbity elektronu może wynosić ponad jeden mikrometr, a chmura elektronowa staje się tym samym większa niż małe bakterie”, mówi profesor dr Herwig Ott, który na TUK bada ultrazimne chmury kwantowe i optykę atomową kwantów.

Przy tak dużym rozmiarze dochodzi do – w skali atomowej – gigantycznych oddziaływań, ponieważ atom Rydberga działa na swoje otoczenie jak silny dipol atomowy. „Na przykład dwa atomy Rydberga mogą się nawzajem przyciągać lub odpychać na odległości przekraczającej dziesięć mikrometrów”, kontynuuje fizyk.

To niezwykle silne oddziaływanie, charakterystyczne dla neutralnych atomów, czyni je interesującymi nie tylko dla badań podstawowych, ale także dla szeregu zastosowań. „Obecnie badane są między innymi wielocząsteczkowe systemy kwantowe lub wytwarzane egzotyczne cząsteczki”, wymienia Ott jako przykłady. Ponadto mogą one znaleźć zastosowanie jako podstawowe elementy komputerów kwantowych i detektorów promieniowania terahercowego.

Od 2016 roku DFG wspiera to młode pole badań atomów Rydberga swoim programem głównych tematów „Gigantyczne interakcje w systemach Rydberga”, krótko GiRyd. Program jest koordynowany przez profesora fizyki dr Tilmana Pfaua na Uniwersytecie w Stuttgarcie. W ramach warsztatów na TU Kaiserslautern spotka się sto krajowych i międzynarodowych ekspertów, aby wymienić się najnowszymi osiągnięciami i przedstawić swoje prace.

Organizatorami wydarzenia są profesorowie z Kaiserslautern dr Herwig Ott i dr Michael Fleischhauer, który jest również wiceprzewodniczącym programu głównych tematów.

Odpowiadanie na pytania:

Profesor dr Herwig Ott
Przedmiot ultrazimnych chmur kwantowych i optyki atomowej kwantów
Tel.: 0631 205-2817
E-mail: ott@physik.uni-kl.de

Profesor dr Michael Fleischhauer
Przedmiot optyki kwantowej
Tel.: 0631 205-3206
E-mail: mfleisch@physik.uni-kl.de