Wiry zamieniają BEC w żyroskopy

Jeśli chodzi o budowanie żyroskopów, interferometry fal materii podbijają wszystko. Wyślij wiązkę materii wokół ramion interferometru, a otrzymasz o około 10 rzędów wielkości wyższą czułość niż w przypadku fotonów.

Ale jest problem. Chociaż budowanie luster i dzielników wiązki dla fotonów jest prostą sprawą, w przypadku fal materii jest to niezwykle trudne. W rezultacie interferometry materia-fala są drogimi, kłopotliwymi maszynami.

Teraz Jonathan Dowling z Louisiana State University w Baton Rouge i kilku kumpli wymyślili lepszy sposób budowania żyroskopów opartych na materii, które powinny być mniejsze, tańsze i bardziej stabilne.

Pomysł polega na wykonaniu pomiaru za pomocą kondensatu Bosego-Einsteina, zbioru atomów, które zostały schłodzone do stanu, w którym dzielą to samo istnienie.

BEC były intensywnie badane w ciągu 15 lat od ich powstania. Fizycy wiedzą na przykład, że możliwe jest tworzenie wirów wewnątrz BEC poprzez zakłócenie ich spiralną wiązką światła wytworzoną przez przepuszczenie jej przez płytę holograficzną.

Sztuczka, którą wymyślili Dowling i spółka, polega na stworzeniu superpozycji przeciwbieżnych wirów wewnątrz BEC przy użyciu tej techniki. Powinno to stworzyć wzór interferencji w gęstości atomów w BEC, który można łatwo zmierzyć, fotografując go.

A ponieważ ten wzór powinien się zmieniać wraz z obrotem BEC, system jest idealny do żyroskopii.

Dowling i kumple obliczają, że pojedynczy żyroskop BEC, który mierzy zaledwie kilka milimetrów kwadratowych, powinien być prawie tak czuły, jak interferometr fal materii o wielkości kilku metrów kwadratowych. Używając zestawu wielu żyroskopów BEC, powinno być możliwe radykalne zwiększenie czułości. A ponieważ urządzenie nie wymaga luster z falą materii ani dzielników wiązki, powinno być znacznie prostsze i łatwiejsze w obsłudze.

To sprytny pomysł z dużym potencjałem. Teraz pytanie brzmi, kto może je zbudować i jak szybko.

Nr ref.: arxiv.org/abs/0907.1138 : Ultrastabilna żyroskopia fal materii z przeciwbieżnymi superpozycjami wirów w kondensatach Bosego-Einsteina

ukryć