Зафиксировать отдельный атом — сродни съёмке трепетной бабочки: малейшее воздействие спугнёт объект. Поэтому физики применили два чередующихся лазерных луча. Первый удерживает атом в оптическом пинцете, второй — деликатно охлаждает, словно прохладный бриз, гасящий дрожь крыльев. Так удаётся снизить энтропию — меру хаотического теплового движения атома — и довести температуру до миллионных долей градуса выше абсолютного нуля; это холоднее, чем реликтовое излучение в межгалактическом пространстве.
Удержание требует вдвое меньше энергии по сравнению с традиционными схемами — риск потерять частицу минимален. Метод открывает путь к квантовым вычислителям с тысячами кубитов и сверхстабильным атомным часам.
Инструментальная основа — спектроскопия, изучающая взаимодействие света и вещества, и фотометрия — измерение интенсивности светового потока. В перспективе атомы станут одновременно и переключателями квантовых схем, и маятниками точнейших хронометров.
Одиночный атом иттербия — не только элемент для вычислений, но и маятник для точнейших часов: они потеряют меньше секунды за миллиарды лет.