Optici vytvořili nejchladnější místo v Česku

Optici z Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého spolu s brněnskými kolegy z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR vytvořili nejchladnější místo v České republice. Oproti očekávání se nenachází na dně hluboké propasti či na vrcholu hor, ale v laboratoři. Odborníci totiž dokázali lapit ve speciální vakuové pasti jednotlivé atomy vápníku a pomocí laserů je ochladili na teplotu, která se blíží absolutní nule. V tuzemsku je tento výsledek unikátní.

„Na pracovišti našich partnerů v Brně se nám podařilo vytvořit řetízek jednotlivých atomů hodně blízko teploty absolutní nuly, tedy teploty minus 273,15 stupně Celsia. Toto se již povedlo několika skupinám ve světě, v České republice je to ale poprvé. Pro nás to má velký význam, nyní se nám otevírají nové možnosti v bádání i technologických aplikacích,“ uvedl jeden ze členů výzkumného týmu Lukáš Slodička.

Na pokusu čeští vědci spolupracovali s rakouskými kolegy z Univerzity v Innsbrucku. Ti pomáhali zejména s designem samotné pasti pro chytání jednotlivých iontů. Úspěšný experiment byl součástí aktivit Centra excelence pro klasické a kvantové interakce v nanosvětě, který propojil olomoucké vědce z katedry optiky a Ústavu přístrojové techniky Akademie věd ČR. V brněnských laboratořích se na práci zásadním způsobem podílel tým vedený Ondřejem Čípem.

 „Je to část cesty, kterou jsme museli zdolat. K našemu výzkumu potřebujeme mít izolované ionty a manipulovat s jejich pohybem na kvantové úrovni. Našemu společnému týmu se podařilo jednotlivé ionty zachytit a nyní na nich budeme studovat základní fyzikální jevy. Například jejich interakci se zářením, mechanické projevy iontů či kvantovou optiku,“ řekl další z mladých výzkumníků Petr Obšil.

Atomy zachycené v pasti elektrických polí jdou důležité například pro výzkum v oblasti metrologie. „Systémy s chycenými ionty izolovanými od okolního prostředí, které zároveň interagují s laserovým zářením, představují nejmodernější uspořádání pro experimentální studium kvantové mechaniky. Zároveň jsou v současné době považovány za jedny z nejlepších kandidátů pro realizaci ultrapřesných měření nebo kvantového počítání. Tyto druhy pokusů jsou mimo jiné schopny měření času zlepšit ještě o několik řádů,“ doplnil Slodička.