Vyfotografovaný stín atomu

Stín vrhaný atomem ytterbia ve vakuové komoře

Australští vědci dosáhli extrému v mikroskopii. Podařilo se jim vyfotografovat stín, který vrhá jeden jediný atom.

Stín vrhal atom kovového prvku ytterbia (Yb). Vědci ho nejprve izolovali a polapili ve vakuové komůrce, kde ho pomocí elektrických sil zafixovali na jednom místě. Tato technologie byla známá už dříve. Vědci z Griffithovy univerzity však atom vystavili světlu o specifické frekvenci, pod kterým vrhal stín na cylindrický detektor. S pomocí ultravýkonného mikroskopu byli vědci schopni zaostřit obraz na menší plochu než kdy předtím. Miniaturní tmavou skvrnku pak zachytil digitální fotoaparát.

Hlavním faktorem zde byla přesnost, která se téměř vymyká lidské představivosti. Pokud by se frekvence světla použitého k nasvícení atomu změnila třeba jen o jednu miliardtinu, stín už by se nedal pozorovat. A k čemu je fotografování stínů vrhaných atomy dobré? Podobné experimenty pomáhají potvrdit naši představu o atomární fyzice a mohly by se uplatnit v oboru kvantových počítačů nebo biomikroskopii. Podle intenzity vrženého stínu a množství použitého světla by se například dalo ověřit, jestli mikroskop dosáhl maximálního kontrastu, jaký umožňují fyzikální zákony.

Zdroj: Science Daily, Nature Communications