Pojedynczy atom uwieczniony na zdjęciu

Zdjęcie pojedynczego atomu utrzymywanego w zawieszeniu przez silne pole elektromagnetyczne wygrało prestiżowy konkurs fotograficzny organizowany przez Radę Naukową ds. Nauk Inżynierskich i Fizycznych.

Fotografia wykonana przez Davida Nadlingera przedstawia pojedynczy atom Strontu w pułapce jonowej. Pozytywnie naładowana cząsteczka utrzymywana jest pomiędzy dwiema elektrodami emitującymi silne pole elektromagnetyczne. Odległość między nimi to ok 2 mm.

Atom po oświetleniu specjalnym laserem o długości fali na pograniczu koloru niebieskiego i fioletowego, absorbuje, a następnie emituje cząstki światła na tyle szybko, że fotografię wykonać można było za pomocą zwykłego aparatu fotograficznego w trybie długiej ekspozycji. Wykorzystany sprzęt to Canon 5D Mk II, EF 50mm f/1.8 z dwoma pierścieniami pośrednimi i dwiema lampami z filtrami kolorystycznymi.

Zdjęcie wykonano przez specjalne okienko w komorze próżniowej, w której znajduje się pułapka jonowa. Aby wykonać takie doświadczenie w urządzeniu utrzymuje się warunki zbliżone do próżni absolutnej.

Badania pojedynczych atomów pozwalają naukowcom zgłębić i poszerzyć wiedzę dotyczącą niezwykłych właściwości fizyki kwantowej. Ich efekty wykorzystuje się do budowy niezwykle dokładnych zegarów atomowych oraz komputerów kwantowych, które niedługo będą rozwiązywały problemy, z którymi aktualnie problem mają nawet najpotężniejsze superkomputery.