دستاوردیِ دیِگر در فناوریِ تراشه‌هایِ اتمیِ

محققان کالج سلطنتیِ لندن برایِ نخستیِن بار در روشیِ جدیِد موفق شدند در دمایِ اتاق مستقیِماً گازهایِ اتمیِ سرد روبیِدیِوم را رویِ میِکرو تراشه‌ها به دام اندازند. آنها امیِدوارند در آیِنده بتوان با توسعه‌ی ایِن روش حتیِ تک‌مولکول‌ها را نیِز رویِ تراشه به دام انداخت و تراشه‌هایِیِ مجتمع با چشمه‌هایِ تک‌اتمیِ و تک‌فوتونیِ ساخت.

از میِکروتراشه‌هایِ اتمیِ معمولاً برایِ دستکاریِ و پروب گازهایِ فوق‌العاده سرد
با دمایِ چند میِلیِونیِوم یِا چند میِلیِاردیِوم درجه بالایِ صفر مطلق استفاده
میِ‌شود. به‌رغم پیِشرفت‌هایِ زیِادیِ که در ایِن زمیِنه طیِ چند دهه‌ی گذشته ایجاد
شده‌است، استفاده از ایِن روش‌ها مستلزم بارگذاریِ اتم رویِ تراشه است که تاکنون
کاریِ بسیِار پیِچیِده ودشوار تلقیِ میِ‌شد؛ زیِرا به‌عنوان مثال برایِ انجام آن،
لازم است تا اتم‌ها خنک شوند و از نقطه‌ایِ بسیِار دورتر از سطح تراشه به دام
انداخته شده، سپس به رویِ تراشه منتقل شوند که در ایِن بیِن احتمال هدر رفتن اتم‌ها
بسیِار زیِاد است.

برایِ رفع ایِن مشکل جوزف کاتر و همکارانش در کالج سلطنتیِ لندن برایِ نخستیِن بار
در روشیِ جدیِد موفق شدند تا گازهایِ اتمیِ سرد روبیِدیِوم را در دمایِ اتاق و
به‌طور مستقیِم رویِ میِکرو تراشه‌ها به دام اندازند. آنها امیِدوارند در آیِنده
بتوان با توسعه‌ی ایِن روش حتیِ تک‌مولکول‌ها را نیِز رویِ تراشه به دام انداخت و
تراشه‌هایِیِ مجتمع با چشمه‌هایِ تک‌اتمیِ و تک‌فوتونیِ ساخت.

آنها به ایِن منظور ابتدا ساختارهایِیِ هرمیِ‌شکل رویِ یِک ویِفر سیِلیِکونیِ
حکاکیِ کرده، با قرار دادن دام‌هایِ نوریِ مغناطیِسیِ (که به‌سادگیِ و با یِک
ساختار سیِم‌مانند ساده رویِ خود تراشه قابل ایِجاد هستند) رویِ ایِن تراشه و
استفاده از پرتوهایِ لیِزریِ برایِ به دام‌اندازیِ و گرفتن اتم‌ها از بخارهایِ
گازیِ که در دمایِ اتاق قرار دارند) به انجام ایِن کار مبادرت کردند.

به گفته‌ی کاتر، در ایِن روش که بسیِار ساده‌تر از دیِگر روش‌هایِ به دام‌اندازیِ
اتم‌هاست، برایِ نخستیِن بار امکان به‌ دام‌اندازیِ مستقیِم گازهایِ اتمیِ سرد در
میِکروساختارهایِ تعبیِه‌شده رویِ یِک تراشه فراهم شده‌است. به باور ویِ و
همکارانش، با ایِن روش به‌سادگیِ میِ‌توان آرایِه‌هایِیِ از ایِن ابزارها را رویِ
یِک تراشه قرار داد. با ایِن کار محققان ایِن امکان را میِ‌یِابند تا ضمن ایِجاد
تعداد زیِادیِ تک‌چشمه‌هایِ اتمیِ در آن واحد، به بررسیِ آنها بپردازند. از ایِن
ابزار همچنیِن میِ‌توان به‌عنوان چشمه‌هایِ تک‌اتمیِ وتک‌فوتونیِ هم استفاده نمود.
ایِن چشمه‌ها در زمیِنه‌ی فراوریِ اطلاعات کوانتومیِ اهمیِت میِ‌یِابند.

ایِن محققان در نظر دارند از همیِن روش برایِ به دام ‌انداختن مولکول‌ها رویِ
تراشه‌ها استفاده کنند. آنها همچنیِن تحقیِقات بیِشتریِ را برایِ ساخت چشمه‌هایِ
تک‌اتمیِ با استفاده از ایِن ساختارهایِ هرمیِ‌شکل به‌عنوان بخشیِ از یِک تراشه‌ی
اتمیِ کاملاً مجتمع در دست اقدام دارند.