یکی از حساس‌ترین راه‌های آشکارسازی میدان‌های مغناطیسی، با ابزار تداخل کوانتومی ابررسانا (SQUID) است – حلقه کوچکی از سیم ابررسانا که با یک یا چند اتصال از هم جدا شده‌اند. اما کوین رایت (Kevin Wright) و همکارانش در موسسه کوانتوم مشترک بین موسسه ملی استانداردها و فناوری و دانشگاه مریلند، با به تله انداختن چگالیده بوز-اینشتین (BEC) از اتم‌ها در یک پتانسیل حلقه‌مانند، رقیبی برای SQUID ساخته‌اند. این کار به آن‌ها اجازه می‌دهد تا تابع موج اتمی را ببینند که از یک حالت گسسته به حالت دیگر «می‌لغزد» و می‌تواند اساس نوع جدیدی از حسگر باشد.

در یک حلقه ابررسانا، فاز تابع موج تنها می‌تواند مضربی از 2p باشد. همین موضوع در مورد BEC محبوس در حلقه نیز صادق است. در کار قبلی، پژوهشگران با دو پرتو لیزر متقاطع یک پتانسیل چنبره‌مانند ایجاد کردند و با دام‌اندازی اتم‌های سدیم در آن یک مدار حلقه‌مانند ساختند. با کانونی‌کردن لیزر سوم بر روی بخشی از چنبره، سدی ساخته می‌شد که آن ناحیه از اتم‌ها را تخلیه می‌کرد – همانند اثر اتصال در SQUID.

رایت و همکارانش اکنون قادرند با دوران این سد حول حلقه با بسامد‌های افزایشی، تابع موج BEC را از حالتی با فاز صفر به حالت‌هایی با تغییر فاز 2p و 4p ببرند. پالایش این قطعه اتمی می‌تواند به نوع جدیدی از حسگر دورانی منجر شود؛ همانند قطعاتی که در ناوبری فضاپیما مورد استفاده‌اند.

منبع: Navigating with Cold Atoms

مرجع:

·       Driving Phase Slips in a Superfluid Atom Circuit with a Rotating Weak Link, K. C. Wright, R. B. Blakestad, C. J. Lobb, W. D. Phillips, and G. K. Campbell, Phys. Rev. Lett. 110, 025302 (2013)