Et atominterferometer, der fungerer uden super kolde temperaturer

(Phys.org)-Et team af forskere ved Sandia Labs i USA har udviklet en type atominterferometer, der ikke kræver superafkølede temperaturer. I deres papir udgav tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver den tilgang, de brugte til at overvinde de vigtigste forhindringer for varm interferometri og måderne, hvorpå deres nye enhed kan bruges. Carlos Garrido Alzar med Sorbonne Université tilbyder et kommentarfelt om det arbejde, teamet har udført i det samme journalnummer, og tilbyder en beskrivende analogi af den enhed, de skabte.

Der er to slags interferometre - optisk og atom. Begge er præcise måleapparater, der fungerer ved at måle interferensfrynser, der frembringes, når en stråle skæres i to, og begge halvdele får lov til at fortsætte en kort afstand, før de rekombineres - og registrerer dermed den information, der genereres på grund af interferens, såsom fra tyngdekraften. Til dato, atominterferometre har krævet meget kolde temperaturer for at fungere - kulden bremser hastighedsområdet for en samling af atomer for at øge det signal, der opstår ved maskinernes output. Det hjælper også med at holde atomerne under undersøgelse tæt på hinanden, hvilket forbedrer præcisionen. Atominterferometre foretager deres måling ved hjælp af laserstråler til at splitte den undersøgte stråle. I denne nye indsats, forskerne er kommet med en ny slags atominterferometer, der fungerer uden behov for meget kolde temperaturer.

Som forskerne bemærker, udviklingen af ​​det nye interferometer krævede at overvinde to hovedhindringer - den første var i høj grad at reducere centrifugering på grund af kollisioner med kammervæggene. Holdet kom uden om dette ved at udvikle en speciel belægning til kammeret, der dramatisk reducerer sådan vending. Det andet problem involverede at udvikle en måde at justere den svage laser på, der detekterer interferenskanter og den stærke laser, der bruges som interferometer. De løste dette problem ved at bruge to modspredende sondebjælker til at måle signalforskelle. Resultatet var et atominterferometer, der ikke var så følsomt som dem, der kræver ekstrem kulde, men en der kan erhverve data hurtigere, kan overføres lettere, og er i stand til at måle et bredere spektrum af accelerationer.

Garrido Alzar beskriver forskellen mellem den kolde og varme tilgang som forskellen mellem en enhed, der fungerer som laser versus en, der arbejder ved hjælp af lys fra en almindelig hvid pære.

© 2017 Phys.org