Кендалл Мехлинг ба Кати Ледесма нар Колорадо мужийн Боулдер дахь Колорадо их сургуулийн кампус дээрх шинэ төрлийн атомын 'интерферометр'-тэй зогсож байна. Энэхүү гайхалтай төхөөрөмжийг бүтээсэн нь олон эрдэмтэд боломжгүй гэж үзэж байсан гурван хэмжээст хэмжилтийг нэгэн зэрэг хийх боломжтой болгосон байна.

Физикчдийн шинэ судалгаа нь гайхалтай амжилтанд хүрлээ. Колорадо их сургууль Боулдер дахь физикчид, атомын үүлийг маш хүйтэн температурт хөргөж, гурван хэмжээстээр хурдасгалыг хэмжих чадвартай төхөөрөмж бүтээсэн байна.

Энэхүү төхөөрөмж нь нэгэн шинэ төрлийн атомын 'интерферометр' бөгөөд нэгэн өдөр шумбагч онгоц, сансрын хөлөг, машин болон бусад тээврийн хэрэгслийг илүү нарийвчлан удирдахад туслах боломжтой болж байна. 'Уламжлалт атомын интерферометрууд зөвхөн нэг шатлалд хурдасгалыг хэмжиж чаддаг боловч бид гурван хэмжээст ертөнцөд амьдарч байгаа шүү дээ' гэж хэлсэн Кендалл Мехлинг, шинэ судалгааны хамтарсан зохиогч, Физикийн тэнхимийн магистрант.

Эрдэмтдийн 'Оптик торон дахь вектор атомын хурдасгалыг хэмжих' нэртэй өгүүллийг Science Advances сэтгүүлд энэ сард нийтэлсэн байна. Судалгааны багт Мехлинг, физикийн постдокторын судлаач Кати Ледесма болон ЖИЛА хамтарсан судалгааны хүрээлэнгийн физикийн профессор, зохиолч Мюррей Холланд оролцсон байна.

Шинэ төхөөрөмж нь инженерчлэлийн гайхамшиг: Холланд болон түүний хамтрагчид хүний үсний нарийхан хэмжээтэй зургаан лазерыг ашиглан хэдэн арван мянган рубидиум атомын үүлийг нэг газарт барьж, дараа нь хиймэл оюун ухааны тусламжтайгаар эдгээр лазеруудыг нарийн төвөгтэй загвараар удирдан, атомуудын хурдасгалд үзүүлэх үйлдлийг хэмжих боломжтой болгодог байна.

Өнөөдөр ихэнх тээврийн хэрэгсэл GPS болон уламжлалт электрон төхөөрөмжүүдийг ашиглан хурдасгалыг хэмждэг. Гэхдээ судалгааны багийн квант төхөөрөмж нь ирээдүйд эдгээрийг орлох боломжтой учир ихээхэн найдвар төрүүлж байна. 'Уламжлалт мэдрэгчийг олон жилийн туршид өөр өөр орчинд ашиглавал хөгширч, муудна' гэж Мехлинг тайлбарласан. 'Таны цагны пружин өөрчлөгдөж, гажиж болно. Харин атомууд хөгширдөггүй.'

Интерферометрууд ямар нэгэн байдлаар хэдэн зуун жилийн туршид ашиглагдаж ирсэн бөгөөд тэдгээр нь оптик шилэн дамжуулах ашиглалт хийхээс эхлээд, огторгуйн давалгаа буюу орчлонгийн хөвөнгийн долгионыг хайхад хүртэл хэрэглэгдэж ирсэн байдаг.

Энэ удаагийн судалгаанд дээрх хувилбарыг атомоор хийж гүйцэтгэсэн байна. Эхлээд, рубидиум атомын багцыг цельсийн абсолют тэгээс хэдхэн тэрбум градусын хүйтэнд хөргөж, квантын нууцлаг төлөвт оршуулсан байна. Дараа нь, судлаачид лазерын гэрлийг ашиглан атомыг хувааж, тэдгээрийг хоёр өөр замаар аялуулсан байна.

'Манай Бозе-Эйнштейний конденсат нь атомоос бүтсэн долгионы усан сан бөгөөд бид гэрлийн жижигхэн багцуудаас бүтсэн чулуунуудыг усан сан руу шидэж, баруун болон зүүн тийш долгион үүсгэдэг' гэж Холланд тайлбарласан. 'Долгионууд тархаж дууссаны дараа бид тэдгээрийг тусгаж, буцаан нийлүүлж, хоорондоо харилцан үйлчлүүлэх үед хурууны хээ мэт өвөрмөц хэлбэрийг үүсгэдэг.'

Энэхүү технологи нь атомын хэр ашигтай байж болохыг харуулж байна. 'Энэ судалгааны бүх боломжит үр дагаварыг бид одоо хүртэл мэдэхгүй байгаа ч энэ нь бидэнд шинэ хаалга нээж өгсөн' гэж Холланд хэлжээ.