Công nghệ này là một thiết bị bẫy MOT chìa khóa trao tay nhỏ gọn, không yêu cầu bảo trì nhiều và dựa vào số nguyên tử stronti nhỏ, dựa trên sự đốt cháy nhiệt của stronti nguyên chất bằng chùm tia laser hội tụ công suất cao. Minh chứng của nguyên lý cho thấy đối với nguồn đốt cháy nhiệt, giữ được các nguyên tử stronti lạnh trong một MOT trực tiếp từ hơi stronti được giải phóng trong quá trình đốt cháy. 

Chủ sở hữu công nghệ đang có kế hoạch phát triển một nguyên mẫu thiết kế stronti lạnh chìa khóa trao tay và tin rằng điều này sẽ được các cộng tác viên công nghệ tiềm năng như các nhà nghiên cứu và các công ty nghiên cứu về công nghệ lượng tử quan tâm. Chủ sở hữu công nghệ muốn cấp phép cho công nghệ này, cũng như khai thác các hoạt động hợp tác phát triển công nghệ, bao gồm cả với các cộng tác viên tiềm năng với các ý tưởng ứng dụng khác.

ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ & THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Sự đổi mới chính của hệ thống MOT chìa khóa trao tay này là nguồn đốt nhiệt được điều khiển bằng laser cho stronti lạnh. Nguồn stronti thông thường là lò nướng, phải được nung nóng ở 500-600 ⁰ C để tạo ra chùm nguyên tử. Chùm nguyên tử nóng sau đó trải qua một vài giai đoạn làm lạnh bổ sung trước khi các nguyên tử có thể bị giữ lại trong một MOT. Do nhiệt độ lò cao nên cũng cần quản lý nhiệt thích hợp.

Thay vì lò nướng, công nghệ này sử dụng tia laser  công suất cao tập trung (10-100 W) triệt tiêu nhiệt để đốt nóng cục bộ một điểm nhỏ (thường có đường kính vài micromet) trên stronti mục tiêu tinh khiết. Bộ triệt tiêu nhiệt có ưu điểm là không đòi hỏi phải theo dõi nhiệt độ và nhỏ gọn hơn so với nguồn lò thông thường. 

Do điểm cắt nhỏ, tốc độ gia nhiệt cao giải phóng hơi stronti trong vòng 50ms để nạp trực tiếp vào MOT. Ngay sau khi ngắt tia laser cắt đốt, điểm cắt đốt sẽ nguội đi và sự phát xạ hơi stronti dừng lại. Stronti còn lại trong hơi hấp phụ nhanh chóng trên thành của buồng chân không, làm giảm áp suất nền để kéo dài thời gian bẫy của MOT.

Về hiệu suất, chủ sở hữu công nghệ đã chứng minh tốc độ nạp ít nhất 1 × 10-6 nguyên tử / s, dẫn đến 4,5 triệu nguyên tử stronti trong thiết bị MOT. Thời gian là 4,7 giây trong MOT đủ lâu để người dùng thực hiện các thao tác và hoạt động phức tạp đối với các nguyên tử lạnh.

ỨNG DỤNG TIỀM NĂNG

Hệ thống MOT chìa khóa trao tay này được ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ lượng tử. Thiết kế nhỏ gọn sẽ phù hợp với các thiết bị đo lường và cảm biến lượng tử di động và có độ chính xác cao. Một số ví dụ bao gồm cảm biến trường hấp dẫn cho các ứng dụng trắc địa và tìm kiếm khoáng sản, máy đo gia tốc và đồng hồ quang học. Nó cũng liên quan đến sự phát triển của các nền tảng mô phỏng và tính toán lượng tử.

Hơn nữa, nguồn triệt tiêu nhiệt là một kỹ thuật phổ biến có thể được áp dụng để làm mát bằng laser và bẫy các nguyên tố nguyên tử khác như ytterbium, dysprosium, erbium và các kim loại chuyển tiếp. Điều này sẽ thu hút sự quan tâm của cộng đồng các nhà nghiên cứu về vật lý nguyên tử lạnh.

LỢI ÍCH

·         Tiết kiệm chi phí, thời gian và nhân lực để thiết lập và duy trì hệ thống làm mát bằng laser và bẫy stronti. Người dùng có thể tập trung vào các ứng dụng của nguyên tử lạnh.

·         Việc phát thải stronti có thể kiểm soát được, chỉ xảy ra trong quá trình cắt đốt, dẫn đến việc sử dụng nguồn hiệu quả hơn.

·         Phương thức chìa khóa trao tay. Việc làm mát bằng laser và bẫy stronti sẽ được điều chỉnh trước và tối ưu hóa, và người dùng chỉ cần chiếu tia laser qua một sợi quang.  Dễ dàng tích hợp với hệ thống laser hiện có của người dùng. 

Nguồn: https //: www.ipi-singapore.org