Свет может удерживать атом на месте, как струя воздуха удерживает лёгкий шарик. Но атом диспрозия — шарик не простой: внутри у него много «шестерёнок» (электронов), которые по-разному откликаются на свет разных цветов. Чтобы поймать такой атом и не дать ему ускользнуть, нужно точно знать, с какой силой свет его тянет.

Учёные взяли лазер с длиной волны 530,306 нанометра — это зелёный свет, чуть более голубой, чем цвет свежей травы. Они направили его на атом диспрозия и измерили, как меняется энергия атома в зависимости от поляризации света (того, как «крутится» световая волна). Получились два числа: одно показывает общее притяжение, другое — разницу для разных состояний атома. Эти числа совпали с расчётами, сделанными на основе теории строения атома.

Зачем это нужно? Такие измерения позволяют строить оптические пинцеты — ловушки, где каждый атом держится в своём «гнезде» из света. Если знать силу притяжения заранее, можно расставить атомы ровно, как фигуры на шахматной доске, и заставить их взаимодействовать друг с другом. Это шаг к квантовым вычислениям, где атомы работают как кубиты.

Теперь у инженеров есть проверенные числа для зелёного света, и они могут проектировать ловушки для диспрозия точнее, чем раньше.