O espelho para átomos é gerado pelo campo magnético criado pelas paredes de domínio dentro de uma matriz ondulada de nanofios magnéticos.[Imagem: Hayward et al./JAP]
Assim como a rota dos fótons da luz pode ser dirigida para um espelho, átomos que possuem um momento magnético podem ser controlados usando um espelho magnético.
Ao contrário dos espelhos comuns, contudo, que geram uma imagem refletida, o espelho magnético em nível atômico se aproxima mais das maldições dos contos de fadas: em vez de refletidos, os átomos são aprisionados pelo espelho.
O efeito, longe de ser um encanto a ser quebrado, tem grande aplicabilidade científica, já que pode aprisionar os átomos em uma nuvem ultrafria, uma ferramenta útil tanto em pesquisas básicas de física quântica quanto em computadores quânticos.
?Nós estamos procurando meios de construir sistemas magnéticos que possam manipular átomos?, conta o Dr. Thomas Hayward, da Universidade de Sheffield, no Reino Unido. ?Ao usar materiais ferromagnéticos moles, na forma de nanoestruturas, nós podemos manipular as propriedades dos materiais e guiar os átomos.?
Menor espelho do mundo
O espelho para átomos é gerado pelo campo magnético criado pelas paredes de domínio dentro de uma matriz ondulada de nanofios magnéticos ? se parece complicada, veja a imagem.
Devido às ondulações do material, o campo pode ser ligado e desligado. Quando um campo magnético é aplicado perpendicularmente aos nanofios, as paredes de domínio são ligadas; quando o campo é aplicado paralelamente ao fio, o espelho é desligado.
Essencialmente, o sistema se torna um espelho lógico, com estados 0 e 1. Como o espelho aprisiona os átomos em estados ultrafrios, ele pode ser usado em experimentos de computação quântica.
?O próximo passo é despejar uma nuvem de átomos ultrafrios no espelho, para que possamos vê-los saltar,? disse Hayward.
Uma tecnologia assim poderá ser aplicada em dispositivos capazes de prender e confinar os átomos e, possivelmente, em dispositivos que utilizam átomos individuais como qubits.
Bibliografia:
Design and Characterization of a Field-Switchable Nanomagnetic Atom Mirror
Thomas J. Hayward, Adam D. West, Kevin J. Weatherill, Peter J. Curran, Paul W. Fry, Placide M. Fundi, Mike R. J. Gibbs, Thomas Schrefl, Charles S. Adams, Ifan G. Hughes, Simon J. Bending, Dan A. Allwood
Journal of Applied Physics
August 2010
Vol.: 108, 043906 (2010)
DOI: 10.1063/1.3466995
Thomas J. Hayward, Adam D. West, Kevin J. Weatherill, Peter J. Curran, Paul W. Fry, Placide M. Fundi, Mike R. J. Gibbs, Thomas Schrefl, Charles S. Adams, Ifan G. Hughes, Simon J. Bending, Dan A. Allwood
Journal of Applied Physics
August 2010
Vol.: 108, 043906 (2010)
DOI: 10.1063/1.3466995