7 月 9 日消息 從中國科大獲悉,中國科學技術大學教授盧征天及 Florian Ritterbusch 博士運用全光激發實現了對極其稀有同位素氪-81 的單原子探測,這一量子精密測量方法的突破將助力于地球與環境科學研究。


IT之家了解到,相關成果以“Optical Excitation and Trapping of 81Kr”為題于 7 月 6 日發表在《物理評論快報》上。

中國科大運用全光激發實現氪-81的單原子探測,有助于地球與環境科學研究

氪是一種微量的惰性氣體,在空氣中的含量為百萬分之一,其由多種同位素組成,包括一種半衰期為 23 萬年的放射性同位素氪-81,在空氣中的含量僅為百億億分之一(10-18)。盧征天教授發明了一種稱為“原子阱痕量分析”的單原子靈敏檢測方法,可以一個一個地數出環境樣品中所含的氪-81 原子。

中國科大運用全光激發實現氪-81的單原子探測,有助于地球與環境科學研究

據介紹,用原子阱捕獲氪-81 需要首先將原子激發到一個亞穩量子態上。在本工作中,科研組研制成一種高亮度共振真空紫外燈,并將其應用于全光激發氪原子,從而避免了氣體放電所帶來的種種問題。團隊提出了一種新的機理來解釋真空紫外光子在氪氣中傳播時的“自吸收”現象 —— 光子在氪氣中多次散射后并未損失,而是其頻率發生了偏移。經過四年的不斷嘗試,他們在保持光源高亮度特征的同時,減小了光頻偏移,建成了基于全光激發的氪原子阱,并達到了每小時 1800 個氪-81 原子的探測速率。



文章來源: IT之家,青島軟媒網絡科技

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