Молекулы из печки: новый способ ловить свет экспресс
Обычная алюминиевая кастрюля на плите не испускает молекулы, которые можно поймать светом. Но если взять алюминий и соль алюминия, нагреть их вместе в маленькой печи, получится поток молекул фторида алюминия — как струя пара из носика чайника, только вместо капель воды летят крошечные частицы.
Эти молекулы уже умеют охлаждать лазером, но раньше их делали другим способом — выбивали из мишени мощным лазерным импульсом. Такой источник даёт яркие, но короткие вспышки. Новая печь работает непрерывно: она выдаёт 5×$10^{15}$ молекул в секунду в одном направлении — это как если бы миллиард чайников одновременно выпускали пар в одну точку. При температуре 923 кельвина (около 650°C, чуть ниже плавления алюминия) поток становится плотнее, чем у импульсного источника для некоторых состояний молекул.
Дальше молекулы пропускают через холодный неоновый газ. Там они остывают до 30 кельвинов (минус 243°C) и замедляются с 600 до 200 метров в секунду. Это как если бы бегуна на горячей дорожке окунуть в ледяную ванну — он резко сбавит темп.
Такой источник открывает путь к магнито-оптической ловушке — устройству, где молекулы удерживают светом и магнитным полем. А ультрахолодные молекулы нужны для сверхточных часов, квантовых вычислений и поиска новых сил природы.
Температура 923 кельвина — это почти 650 градусов Цельсия, при такой температуре алюминий ещё твёрдый, но уже готов плавиться.