원자가 레이저 조명과 상호 작용하면 광자로 "옷을 입어"되어 옷을 입은 원자 또는 "옷을 입은 상태"로 알려진 준 입자를 만듭니다. 이 옷을 입은 원자는 변형 된 에너지 수준 및 상호 작용을 포함하여 변경된 특성을 가지고 있습니다.
바젤 대학교 (University of Basel)의 물리학 자, 맥스 플랑크 (Max Planck) Quantum Optics Institute 및 Swiss Nanoscience Institute가 이끄는 연구팀은 레이저 조명으로 조명 된 갇힌 세슘 원자에 대한 정확한 측정을 수행했습니다. 레이저의 주파수, 강도 및 편광을 신중하게 제어함으로써, 그들은 레이저 광자에 의해 매개되는 새로운 원자 원자 상호 작용의 출현을 관찰했다.
놀랍게도, 이러한 상호 작용은 레이저 광의 특정 특성에 의존했습니다. 예를 들어, 연구원들은 옷을 입은 원자가 레이저의 편광과 디 튜닝 (레이저와 원자 전이 사이의 빈도 차이)에 따라 반발 또는 매력을 나타낼 수 있음을 발견했습니다.
바젤 대학교 (University of Quantum Optics)의 연구원 인 루카스 브루더 (Lukas Bruder) 박사는“우리의 결과는 조명이 원자의 내부 구조뿐만 아니라 서로의 상호 작용을 조작 할 수 있음을 보여준다”고 말했다. "이것은 양자 시뮬레이션 및 양자 정보 처리와 관련이있을 수있는 맞춤형 상호 작용으로 양자 시스템을 설계하기위한 새로운 길을 열어줍니다."
또한, 팀은 암흑 물질의 후보 인 가상 입자를 검색 할 때 옷을 입은 원자의 잠재적 인 응용을 탐구했습니다. Axions는 광자와 상호 작용하는 것으로 예측되며, 옷을 입은 원자의 독특한 특성은 Axion 검출 실험의 감도를 향상시킬 수 있습니다.
바젤 대학의 필립 트레 우틀린 (Philipp Treutlein) 교수는“옷을 입은 원자에서 변형 된 원자-원자 상호 작용은 axion 검색을위한 새로운 플랫폼을 제공 할 수있다”고 말했다. "우리의 연구 결과는 축을 직접 감지하고 암흑 물질의 본질을 밝히도록 설계된 미래의 실험에 영감을 줄 수 있습니다."
이 연구는 양자 시뮬레이션, 양자 정보 처리 및 기본 입자 탐색을 포함하여 다양한 영역에서 옷을 입은 원자의 풍부한 물리 및 잠재적 인 응용을 강조합니다. 이 분야에 대한 추가 연구는 양자 세계에 대한 훨씬 더 놀라운 현상과 통찰력을 발견 할 수 있습니다.
