新加坡国立大学科学家利用多光镊技术实现最先进的无缺陷原子阵列

技术研究 量科网 2023-04-28 18:59

新加坡国立大学量子技术中心(CQT)的研究人员开发了一种新方法,他们使用光学镊子能将铷原子原始排列成与人的头发一样宽的阵列。由CQT首席研究员Loh Huanqian助理教授领导的团队利用由新型算法驱动的自动化设置,实现了无缺陷的225原子阵列,成功概率为33%。这是文献中有报道的室温设置下的最高成功概率之一。 

新加坡国立大学科学家利用多光镊技术实现最先进的无缺陷原子阵列

量子阵列可以帮助科学家对材料进行强大的量子模拟。图案的完美是很重要的,因为研究人员早已发现阵列中的缺陷或原子缺失会恶化量子模拟中观察到的信号。CQT的该研究小组通过使用多个光镊重新排列多个原子来实现这一目标,这使其比使用单个光镊一次仅移动一个原子的现有方法更加高效和完美。 

根据该研究论文的第一作者、CQT博士生Tian Weikun的说法,一次一个地重新排列原子就像只用一根手指打字一样。他说:“我们的新方法一次可以重新排列多个原子。这类似于用多个手指打字,速度更快,也更节省时间。”此外,原子不会永远留在原地。模拟重新排列原子的速度越快,出现缺陷的可能性就越低。 

研究人员演示了使用这种方法来塑造任意几何形状阵列的能力,这些几何形状可用于研究不同的先进材料,例如石墨烯、超导体或量子自旋液体。Loh助教说:“为了表明我们是在新加坡做到了这一点,我们还安排了用许多个单个原子来形成狮子头符号。”狮头标志于1986年成为了新加坡的国家标志,它象征着勇气、力量和卓越。(编译:Qtech)