К электрически заряженной пластиковой линейке приклеивается небольшой кусочек бумаги. Принцип этого простого эксперимента по физике в классе применяется в микроскопическом масштабе с помощью так называемого оптического пинцета, чтобы заставить микрошарики из полистирола и даже живые клетки «прилипать» к лазерному лучу или улавливать атомы на сверхнизком уровне. температуры. Физик Фам Ле Киен и его коллеги из Института атомной и субатомной физики Венского технологического университета, Австрия, предоставляют подробное руководство с общими теоретическими инструментами, определениями и наборами спектроскопических данных для расчета уровней энергии атомов, которые изменяются. светом, исходящим от оптического пинцета, в исследовании, которое будет опубликовано в European Physical Journal D.
Одна из проблем, возникающих при захвате атомов оптическим пинцетом, заключается в том, что лазерный луч изменяет энергетические уровни атомов.
В результате изменяется частота, с которой атомы излучают или поглощают свет и микроволновое излучение. В зависимости от эксперимента этот эффект может иметь важные последствия, и, возможно, потребуется рассчитать его величину. Интересно, что изменение уровней энергии можно рассматривать как частично из-за фиктивного магнитного поля, индуцированного действием светового поля на атомы.
Это похоже на введение фиктивных сил при описании движения тела во вращающейся системе отсчета.
Авторы показывают, что эти фиктивные магнитные поля в сумме дают тот же эффект, что и реальные магнитные поля.
Это поможет физикам интуитивно предвидеть эффекты, которые происходят в их экспериментах, когда внешние магнитные поля либо нельзя избежать, либо они применяются намеренно. В конечном итоге это универсальное руководство можно использовать в фундаментальных исследованиях, а также в таких приложениях, как квантовые симуляторы и квантовые компьютеры.