Los resultados de un grupo de investigación del Instituto de Física de la Universidad de Friburgo han tenido un lugar especial en Fotónica de la naturaleza . Un artículo de "Noticias y opiniones" adjunto en la versión impresa de la revista científica destaca el trabajo del equipo dirigido por Alexander Lambrecht, Julian Schmidt, Dr. Leon Karpa y Prof. Dr. Tobias Schätz. En su artículo "Larga vida útil y aislamiento efectivo de iones en trampas ópticas y electrostáticas, "El grupo de trabajo describe el método que utilizaron para prevenir el movimiento impulsado previamente inevitable de los átomos cargados atrapados.

El experimento comienza atrapando iones de bario individuales en una trampa de iones cuadrupolo, conocida como trampa de Paul. Una trampa de iones de cuadrupolo puede almacenar partículas cargadas durante días utilizando campos eléctricos alternos. Sin embargo, esto da como resultado que el ion se arremolina constantemente a escala microscópica y ejecuta un movimiento impulsado forzado. Esto a menudo conduce a efectos secundarios indeseables. Por ejemplo, en experimentos actuales con átomos ultrafríos, los iones calientan el baño de átomos neutros, que en realidad es mucho más frío, como un calentador de inmersión, en lugar de enfriarse. Esto hace que la temperatura aumente en un factor de 10, 000. Aunque todavía es apenas una milésima de grado Celsius por encima del cero absoluto, ya conduce a la muerte por calor para efectos cuánticos sensibles.

Aquí es donde entra en juego el método que el grupo viene desarrollando para sus objetivos desde 2010:el atrapamiento óptico de átomos cargados. Se utiliza un láser extremadamente brillante para atrapar el ión en su rayo sin forzar un movimiento adicional. Hace unos años, solo era posible atrapar iones ópticamente durante unos pocos milisegundos. Gracias al trabajo de los físicos de Friburgo, Ahora es posible atrapar átomos cargados para escalas de tiempo similares a los átomos neutrales en trampas ópticas comparables:una vida útil de varios segundos es varias veces más larga que la requerida para los experimentos. Además, los investigadores han demostrado que también pueden aislar adecuadamente los iones del resto del mundo exterior. El equipo ahora espera usar este método para lograr 10, 000 veces más bajas y observar procesos químicos ultrafríos en los que los efectos cuánticos dominarán la interacción de las partículas.