用激光冷卻費米子并拍攝圖像
麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家們發(fā)明了一種可以看到多達1000單獨費米子的顯微鏡。研究人員設(shè)計了一種基于激光技術(shù),凍結(jié)并困住費米子并拍攝粒子圖像。費米子包括有電子,質(zhì)子,中子,夸克等核子組成的奇數(shù)的基本粒子——物質(zhì)的構(gòu)成是在眾多粒子交互排列形成了各種元素。
因為他們的費米特性,電子和核物質(zhì)在理論上很難理解,所以研究人員嘗試使用超冷氣體冷凍費米子原子。但費米子的單獨成像幾乎是不可能的,因為他們對光線非常敏感,當(dāng)一個光子撞擊一個原子,粒子的位置會改變。
為了避免這些問題,新的成像技術(shù)使用了兩束激光束對準晶格中的費米子原子云。兩束不同的波長的光,冷凍原子云,降低費米子能級,最終達到基態(tài)。同時,每個費米子釋放光,被顯微鏡捕捉到,拍攝到費米子的確切位置。 研究人員用這項新技術(shù)能夠冷凍并拍攝超過95%的費米子。