Атом в ловушке из света похож на шарик в неглубокой ямке: он дрожит, но не выпрыгивает. Свет, который держит атом, одновременно слегка толкает его — и чем сильнее толчки, тем хуже видно сам атом. Для атомов калия-40, из которых хотят строить квантовые вычислители, эти толчки долго мешали охлаждению и точным измерениям.
В новой работе нашли выход: длину волны света, при которой толчки исчезают. Её называют «магической» — как если бы ямка стала идеально гладкой, и шарик перестал дрожать. Для калия-40 такая длина — 1227,54 нанометра, это чуть длиннее красного света, который видит глаз. Учёные проверили эту длину в реальной ловушке из лазерного луча и убедились: атомы в ней ведут себя спокойно, как и предсказывали расчёты.
Это открытие открывает дорогу к большим решёткам из холодных атомов калия-40. На них можно моделировать сложные материалы и, возможно, строить квантовые компьютеры. Атомы в таких решётках будут лежать ровно, как бусины на нитке, и с ними можно работать долго и точно.
Магическая длина волны для калия-40 — 1227,54 нанометра. Это примерно в 2000 раз тоньше человеческого волоса.
Идея управлять атомами светом напоминает «луч захвата» из фантастики, только здесь луч не переносит корабль, а удерживает одиночный атом почти неподвижно.