I fisici dell'Università di Otago hanno trovato un modo per controllare i singoli atomi, facendoli apparire dove vogliono.

La realizzazione, da un team di sei persone del Dipartimento di Fisica di Otago, segue una svolta internazionale nel 2010 quando hanno isolato e catturato un atomo neutro di rubidio-85, e poi la fotografai per la prima volta.

Il ricercatore capo di Otago, il dott. Mikkel Andersen, afferma che i loro risultati potrebbero essere utili per lo sviluppo futuro di un'ampia gamma di tecnologie, compresi computer quantistici incredibilmente veloci per calcoli di estrema complessità.

"Il tempo dirà quali saranno le applicazioni. È probabile che le applicazioni principali riguarderanno tecnologie a cui non abbiamo ancora pensato".

Per raggiungere i loro successi, il team utilizza sette laser, con componenti di lettori di compact disc, e specchietti di precisione.

Lavorano in un laboratorio climatizzato da cui provengono altrettanti tipi di "rumore" – elettromagnetici, suono, contrasti di temperatura - che possono influenzare l'attrezzatura e i risultati sono stati ridotti al minimo o eliminati utilizzando "Ingegno Kiwi".

Il dottor Andersen dice che la luce laser è la chiave.

"Facciamo raffreddare gli atomi, tienili, cambia il modo in cui si influenzano a vicenda e rendili visibili illuminando la luce laser, con diversa frequenza e intensità, su di essi. Facciamo uso ripetuto del fenomenale grado di controllo che si può avere sulla frequenza della luce laser, che è una caratteristica davvero sorprendente dei laser.

"L'"ingenuità del kiwi" è il modo in cui abbiamo aggirato il fatto che non disponiamo di un laboratorio a bassa rumorosità come di solito sarebbe considerato una necessità per esperimenti come il nostro. Naturalmente, scoprire come fare cose che non sono mai state fatte prima richiede un sacco di duro lavoro."

I tavoli su cui è stato costruito l'esperimento galleggiano nell'aria, un modo per contenere il "rumore", lui dice.

Abbassando la temperatura dell'atomo quasi allo zero assoluto (meno 273 gradi Celsius), elimina la sua "oscillazione casuale", permettendogli di raggiungere uno stato quantico con elevata purezza.

"Questo rappresenta il controllo definitivo sui singoli atomi.

"Stiamo spingendo i confini per il livello di controllo che gli scienziati possono avere sui sistemi microscopici. Le rivoluzioni tecniche che la nostra società ha subito in gran parte negli ultimi decenni, se non del tutto, derivano dalla capacità di controllare i sistemi su scala sempre più ridotta.

"Questo è stato un lungo viaggio. Questo è ciò a cui abbiamo cercato di arrivare per 10 anni, "dice il dottor Andersen.

Il Fondo Marsden ha sostenuto la ricerca con $ 717, 391 in tre anni. I risultati della squadra stanno per apparire in Revisione fisica A, Comunicazioni rapide .

I prossimi passi sono le indagini su come due atomi che vengono uniti possono scambiare proprietà, e costruire molecole in particolari stati quantistici da singoli atomi.