Fisikawan Berhasil Mengembangkan Laser Atom yang Dapat Bertahan Selamanya

Sebuah tim fisikawan dari Universitas Amsterdam baru-baru ini mengembangkan laser atom yang dapat bertahan selamanya. Di dalam laser yang umum digunakan seperti pada alat pengukur dan pemutar CD, semua cahaya bergetar secara sinkron. Ketika datang ke laser atom, ia bekerja pada konsep Bose-Einstein Condensate (BEC). Kondensat dibuat di laboratorium sekitar 25 tahun yang lalu dan memungkinkan para ilmuwan membuat laser atom yang dapat memancarkan berkas materi. Namun, laser dapat dioperasikan hanya untuk waktu yang singkat karena laser membutuhkan BEC baru setelah mengirimkan pulsa materi.

Tapi sekarang, dalam studi baru yang diterbitkan di Alam, fisikawan telah menemukan cara untuk menciptakan gelombang materi abadi. Partikel elementer di alam terdapat dalam dua jenis yaitu boson dan fermion. Sementara fermion bersifat keras, boson lunak dan dapat bergerak satu sama lain dengan mudah. Foton, jumlah cahaya terkecil yang mungkin, adalah salah satu contoh boson. Boson memiliki karakter khusus karena dapat mengembun dalam gelombang yang koheren. Kondensasi yang dihasilkan dari partikel materi disebut Kondensat Bose-Einstein.

Dengan menggunakan BEC, para ilmuwan dapat membuat varian laser atom yang berdenyut, tetapi gagal membuat yang berkelanjutan selama 25 tahun.

BEC pada dasarnya rapuh dan hancur ketika cahaya menimpanya. Tapi, cahaya juga dibutuhkan dalam pembentukan kondensat. Karena ini, BEC hanya bisa dibuat dalam ledakan singkat. Masalah lama ini diselesaikan dalam studi baru. “Dalam eksperimen sebelumnya, pendinginan atom secara bertahap dilakukan di satu tempat. Dalam pengaturan kami, kami memutuskan untuk menyebarkan langkah-langkah pendinginan, tidak dari waktu ke waktu, tetapi di ruang angkasa: kami membuat atom bergerak saat mereka maju melalui langkah-langkah pendinginan berturut-turut, ” dijelaskan pemimpin tim Florian Schreck.

Schreck menambahkan bahwa atom ultradingin tiba di jantung eksperimen di akhir di mana mereka dapat digunakan untuk membuat gelombang materi koheren dalam BEC. Dia menyoroti bahwa ketika atom sedang digunakan, atom baru menggantikannya dan mengisi BEC. “Dengan cara ini, kami dapat mempertahankan prosesnya – pada dasarnya selamanya,” kata Schreck.

Sekarang, para peneliti bertujuan untuk membuat tidak hanya kontinu, tetapi juga berkas atom yang stabil sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.