ثبت اولین عکس تاریخی از یک اتم تکی+فیلم

دیوید ندلینگر، فیزیک‌دان دانشگاه اکسفورد، با استفاده از یک دوربین حساس نوری و یک اتم استرانسیم که با لیزر سرد شده و با میدان‌های مغناطیسی ثابت شده بود،  اولین تصویر تاریخی از یک اتم تکی را ثبت کرد. این اتم در بین دو الکترود قرار داشت و در عکس به صورت یک نقطه نورانی آبی‌رنگ دیده شد. 
همه چیز در جهان از اتم‌ها ساخته شده است. اتم‌ها شامل یک هسته از پروتون‌ها و نوترون‌ها هستند که توسط الکترون‌ها احاطه شده‌اند. اما این ذرات بسیار کوچک، حدود یک میلیاردم متر، به قدری ریزند که مشاهده مستقیم آنها تاکنون غیرممکن بود.

با این وجود، ندلینگر موفق شد این مرز را بشکند. با توجه به اینکه هسته اتم قابل دیدن نیست، دانشمندان به جای آن از نوری که از ابر الکترونی اطراف آن منعکس می‌شود، استفاده کنند.

چرا استرانسیم؟
عنصر استرانسیم به دلیل ثبات بالا، فراوانی و سازگاری زیاد با آزمایش‌های سرمایشی و فیزیک کوانتومی انتخاب شد. همچنین، این عنصر ایزوتوپ‌های مختلفی دارد که به دانشمندان اجازه مقایسه و مطالعه تفاوت‌های کوانتومی بین اتم‌ها را می‌دهد. این تصویر برندهٔ جایزهٔ ملی تصویربرداری علمی بریتانیا شد و در سراسر جهان مورد توجه قرار گرفت.

دستاوردی فراتر از ثبت تصویر
اما این دستاورد فقط یک تصویر نیست. این آزمایش برای اولین بار ثابت کرد که دانشمندان قادر به کنترل و دیدن اتم‌های تکی هستند، موضوعی که نقش کلیدی در توسعه رایانش کوانتومی ایفا می‌کند. این پیشرفت می‌تواند منجر به تحولات بزرگی در فناوری‌های آینده شود؛ فناوری‌هایی که مبتنی بر کنترل دقیق ذرات بنیادی، سرعت و ظرفیت پردازش اطلاعات را به طور چشمگیری افزایش دهند.

به سوی درک عمیق‌تر از جهان
به گزارش Wonderful Engineering، این تصویر نه تنها یک دستاورد علمی است، بلکه یادآوری قدرتمندی است از اینکه انسان می‌تواند چیز‌هایی را ببیند که پیش از این «پنهان» تلقی می‌شدند. این دستاورد می‌تواند الهام‌بخش محققان و دانشجویان جوان شود تا در حوزه مکانیک کوانتومی بیشتر تحقیق کنند.

اگر بتوانیم یک اتم را ببینیم، گامی بزرگ به سوی درک نحوه عملکرد جهان در کوچک‌ترین مقیاس‌ها برداشته‌ایم و شاید یک روز، این دانش را به طور کامل به کار بگیریم.