Ученые из Японии разработали новый метод микроскопии, позволяющий получать изображения с разрешением, превышающим возможности традиционных оптических приборов. В основе метода используется одиночный атом рубидия, охлажденный почти до абсолютного нуля.
Атом удерживается в определённой точке с помощью оптической ловушки, созданной лазерными лучами. Такая система может быть размещена внутри или рядом с наноустройствами (например, квантовыми компьютерами) без нарушения их работы. При взаимодействии атома с фотонами от исследуемого объекта меняются его положение в ловушке и энергетическое состояние электрона. Эти изменения фиксируются, что позволяет измерять свойства света с высокой точностью.
Эксперименты показали, что атом рубидия способен регистрировать малейшие изменения интенсивности и поляризации лазерного луча с пространственным разрешением до 100 нанометров. Это значительно превосходит разрешение стандартных оптических микроскопов. По мнению авторов работы, новая техника позволит изучать оптические процессы на наномасштабах, что ускорит развитие квантовых компьютеров, нанооптики и квантовых сенсоров.