Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Om de moleculen af te schermen worden deze blootgesteld aan microgolven vanuit een reeks antennes.

Ultrakoude moleculen lijken zeer geschikt voor toepassingen in nieuwe quantumtechnologieën. Tot op heden gingen de moleculen echter kapot zodra ze met elkaar in botsing kwamen. Onderzoekers van Harvard University, MIT, Korea University en Radboud Universiteit laten zien dat deze verliezen in botsingen voorkomen kunnen worden door met microgolven de interacties tussen de moleculen zo te sturen dat ze elkaar afstoten, en dus in botsingen niet dicht bij elkaar kunnen komen.

Het paper verschijnt op 13 augustus in Science .

Opkomende quantumtechnologieën, zoals quantumcomputers en quantumsimulaties, zijn momenteel erg in zwang. Er worden grote sprongen gemaakt om deze technologieën te verwezenlijken op verschillen platformen, zoals gevangen ionen en reeksen Rydberg-atomen. Ultrakoude moleculen zijn nog zo'n veelbelovend platform. Helaas leiden de botsingen tussen de moleculen tot verliezen vergelijkbaar met die bij chemische reacties, wat de afgelopen tien jaar de mogelijkheden om de moleculen te koelen heeft beperkt. Een groep onderzoekers heeft nu echter aangetoond dat deze verliezen in botsingen onderdrukt kunnen worden door afstotende interacties tussen de moleculen middels microgolven te bewerkstelligen.

Het elimineren van verliezen in botsingen en stimuleren van elastische botsingen maakt het mogelijk om moleculen af te koelen tot een quantumgas, waarmee toepassingen in nieuwe quantumtechnologieën binnen handbereik komen. Een unieke eigenschap van ultrakoude moleculen is dat de interacties tussen moleculen met een draai aan een knop in het laboratorium gestuurd en afgestemd kunnen worden middels externe velden. Wanneer de moleculen bijvoorbeeld worden blootgesteld aan microgolven, oscilleren hun dipoolmomenten synchroon met de microgolven. Op deze manier kunnen we interacties tussen de moleculaire dipoolmomenten sturen.

In plaats van het microgolfveld te volgen kunnen de dipoolmomenten echter elkaar ook vastgrijpen, wat weer een aantrekking of afstoting tussen de moleculen tot gevolg kan hebben. Een afstotende werking kan voorkomen dat de moleculen dicht bij elkaar komen. 'Op deze manier kunnen we de moleculen afschermen voor verliezen in botsingen,' zegt Tijs Karman van de Radboud Universiteit. Hij heeft de methode voorgesteld en het experiment met zijn berekeningen onderbouwd.

Experimentele uitvoering
Afscherming met behulp van microgolven werd voor het eerst experimenteel aangetoond in het lab van professor John Doyle aan de Harvard-universiteit. In dit experiment worden moleculen calciummonofluoride (CaF) gebruikt die gekoeld worden tot een temperatuur van 100 µK, met behulp van zogenaamde laserkoeling. Deze moleculen worden in afzonderlijke vallen bewaard die gemaakt zijn met gefocust laserlicht, optische pincetten genaamd. Twee van deze pincetten, elk met een enkel molecuul, worden dan samengevoegd om de botsingen tussen precies twee moleculen te bestuderen. Om de moleculen af te schermen worden deze blootgesteld aan microgolven vanuit een reeks antennes. Op deze manier hebben de natuurkundigen afstotende interacties tussen moleculen bewerkstelligd die laatstgenoemden afschermden van verliezen in botsingen. Het verlies is op deze manier met een factor zes verminderd.

Moleculen koelen tot een quantumgas
Naast het onderdrukken van de verliezen in botsingen leidt de afstoting tussen de moleculen wanneer ze ver van elkaar verwijderd zijn ook tot snelle, elastische botsingen. De elastische botsingen werden met een factor 17 versterkt. Deze elastische botsingen zijn van belang voor thermalisatie. Snelle thermalisatie en langzame verliezen zijn de ontbrekende schakels voor een verdere koeling van moleculen middels verdamping, van oudsher een mijlpaal in dit veld. De aangetoonde afscherming is dus een grote stap in de richting van het vervaardigen van een quantumgas van ultrakoude moleculen en het bewerkstelligen van toekomstige quantumtechnologieën, zoals quantumcomputers en quantumsimulaties.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Nederland behoort weer tot...
> 'Supercomputers zijn nodig...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Het is de tijd voor technologie

Helderziend?

Kent u de afkorting STEM?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Advertorial

  
De complexe of de Anybus-oplossing?
Embedded industrial ethernet in 2 dagen in plaats van maanden
Anybus CompactCom is een volledig geïntegreerde embedded communicatieoplossing - beschikbaar als opsteekprint of in modulevorm - die compatibel is met alle bekende industriële netwerken. Het werkt met één en dezelfde API voor alle protocollen en dat is uniek. Met slechts één enkele module kun je alle bekende protocollen zoals PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, DeviceNet, maar ook PROFIBUS toepassen. Lees meer >>

Sponsored content

Bezoek electronica vakbeurs en conferentie van 15 tot en met 18 november 2022 in München
Hoe slagen we erin een volledig elektrische samenleving te worden? Op electronica 2022 presenteren toonaangevende bedrijven uit de elektronica-industrie hun oplossingen voor een efficiënte en grondstofbesparende toekomst.
Bestel hier uw tickets >>

Vacatures

Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven  
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.