Джун Руи из Института квантовой оптики им. Макса Планка в Гархинге (Германия) и его коллеги создали зеркало, изготовленное из одного слоя атомов рубидия.

Они утверждают, что это самое тонкое зеркало из когда-либо созданных.

В процессе создания зеркала исследователи охладили несколько сотен атомов рубидия-87 с помощью лазерного охлаждения.

«Представьте, что атомы — это баскетбольные мячи, а фотоны — мячи для пинг-понга. Направляя достаточное количество фотонов на рубидий, крошечная сила каждого из них может коллективно замедлять атомы», — Джун Руи.

На втором этапе, называемом испарительным охлаждением, команда снизила температуру атомов примерно до 10 Кельвинов (-263 °C). Затем исследователи применили точное магнитное поле в одном направлении, чтобы изолировать один слой атомов.

«Когда атомы рассеиваются в пространстве случайно, а не в строго упорядоченной конфигурации, каждый из них независимо взаимодействует со светом. Но в упорядоченной решетке в изолированном слое взаимодействия между атомами меняют их коллективные оптические свойства. Из-за малого расстояния между атомами они не будут излучать свет независимо, но вместо этого они могут взаимодействовать друг с другом. В результате получается двумерная плоскость, которая отражает свет, падающий на нее», — объясняет Руи.

Исследователи проверили, что зеркало работает, излучая поляризованный свет в вакуум, в котором содержатся атомы, и измеряя количество обратно отраженного света.

По словам Руи, дальнейшее изучение опосредованных светом взаимодействий между атомами может привести к новым разработкам в квантовой оптике.