Lynhurtige neutrale atomer tæmmes af dansk fysiker
Dansk fysiker i New Zealand har udviklet en ny metode til at bremse neutrale atomer ned og holde dem i et skruestik. Opdagelsen er et gennembrud i udviklingen af kvantecomputere.

Rubidium er det 37. grundstof i det periodiske system, og har det kemiske symbol Rb.

Rubidium er det 37. grundstof i det periodiske system, og har det kemiske symbol Rb.

Fysikere fra University of Otago i New Zealand har som de første i verden udviklet en teknik til at isolere, indfange og fastholde et neutralt atom, der bevæger sig med høj fart - og de første til at tage et snapshot af det.

Neutrale atomer er utroligt svære at indfange, fordi de netop er elektrisk neutrale og dermed ikke kan styres ved hjælp af elektriske felter. Der må andre og mere snedige tricks til, hvis man vil gøre sig håb om at holde atomerne i stram snor.

Det er netop det, som forskergruppen i New Zealand har haft held med under ledelse af den unge danske fysiker Mikkel Fredslund Andersen, der oprindeligt er uddannet ved Aarhus Universitet.

Han og hans forskergruppe har foreløbig afprøvet deres metode på Rubidium 85-atomer, der er så små, at selv hvis man havde tusinder af dem liggende oven på hinanden ikke ville fylde meget mere end punktummet efter denne sætning.

Atomerne lagde ud med at bevæge sig med lydens hast, men blev tvunget til at ligge stille ved hjælp af et Storm P-agtigt lasernetværk, som forskergruppen selv har flikket sammen. Herefter blev atomet holdt op imod et særligt slags mikroskop, der som et vidnesbyrd tog billeder af det.

Fakta

VIDSTE DU

Alene udstyret i det netværk af lasere, som forskerne har brugt, har kostet 575.000 dollars. Det svarer till tre millioner og 183.200 kroner.

Metoden er så effektiv til at fastholde neutrale atomer, at resultaterne netop er blevet offentliggjort i det førende videnskabelige tidsskrift på området, Nature Physics.

Videnskab.dk har ihærdigt forsøgt at få fat i Mikkel Fredslund Andersen, men uden held. Men i universitetets pressemeddelelse står der:

»Det er lykkedes os at fastholde individuelle atomer over en længere periode, hvilket er et stort skridt fremad i retning af at kunne bygge ultrahurtige kvantecomputere, som kan jonglere med uhørt store tal og gennemføre et stort antal virkeligt komplicerede beregninger samtidigt.«

Kvantecomputere i sigte

Den nye metode er en håndgribelig måde at levere de atomer, som er nødvendige for at kunne konstruere den type computere, og det er nu muligt at fastholde ti atomer på én gang.

En kvantecomputer skal faktisk kun bruge 30 fastholdte atomer, hvis den skal have en større regnekapacitet end de klassiske computere.

Min folkeskolelærer i fysik sagde, at man ikke kunne studere et enkelt atom igennem et mikroskop. Jeg kan konstatere, at han havde uret.

Mikkel Fredslund Andersen

»Vores opdagelse er et stort skridt i retningen af at kunne gøre det,« konstaterer han.

Det nye resultat har givet Mikkel Fredslund Andersen og hans forskergruppe blod på tanden til en række nye eksperimenter, der går ud på at skabe en form for romance mellem atomer.

»Hvis kvantecomputere skal blive en realitet, har vi brug for at etablere en indbyrdes kontakt mellem atomer, hvor de kan føle på hinanden på en måde, så de forbliver tætte og ikke glemmer hinanden selv om den fysiske afstand mellem dem i perioder bliver meget stor. Denne egenskab er en betingelse for, at en kvantecomputer kan komme til at fungere ordentligt,« siger Mikkel Fredslund Andersen.

På Mikkel Fredslund Andersens gamle institut på Aarhus Universitet glæder man sig over de nye resultater, som man følger med stor interesse:

»Det et rigtig flot resultat, som helt sikkert også vil blive studeret nøje i min forskningsverden. Mht. hvad resultatet kan anvendes til i fremtiden, ligger det formentlig udelukkende inden for kvantecomputing,« siger professor Michael Drewsen, der leder ionfældegruppen på Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om astronautens foto af polarlys, som du kan se herunder.