Interferômetros atômicos são dispositivos que usam as características de onda da matéria para medir a fase entre as ondas da matéria atômica para separar caminhos para fazer medições de alta precisão de elementos da física, como campos gravitacionais e magnéticos.



Os interferômetros atômicos também chegaram à indústria e são usados ​​em pesquisas geológicas, exploração mineral, monitoramento ambiental e no desenvolvimento de relógios atômicos de precisão.

Os interferômetros atômicos geralmente controlam as ondas da matéria e particularmente a velocidade das partículas usando lasers. Assim, o crescimento da aplicação do interferômetro atômico tem estado fortemente ligado ao desenvolvimento de sistemas laser avançados, com muitos modelos atuais baseados na construção de grades formadas a partir de feixes de laser.

Isso significa que um problema com esses sistemas é o fato de dependerem da operação eficiente de sistemas laser complexos. Além disso, embora este método tenha alcançado uma precisão louvável, ele falha ligeiramente ao considerar comprimentos de onda mais curtos.

Em um novo artigo publicado no The European Physical Journal D , os autores Johannes Fiedler e Bodil Holst, da Universidade de Bergen, Noruega, descrevem o desenvolvimento de um esquema de monocromador de feixe contínuo que é capaz de atingir uma purificação de velocidade extremamente alta baseada na difração da superfície do átomo, em vez do uso de lasers.

O esquema proposto pelos autores simplifica a aplicação na construção de interferômetros atômicos ao reduzir os graus de liberdade para apenas um ângulo.

O sistema proposto pela dupla é baseado na interferometria de átomos de reflexão, permite pré-selecionar as velocidades nas quais o feixe de matéria se move e permite que o esquema seja ajustado para uma configuração específica, ao mesmo tempo que permite fornecer feixes de átomos com taxas de alta velocidade através de um faixa de velocidades.

O feixe de matéria é enviado através de um orifício que garante que as partículas com velocidade fora de uma faixa específica sejam bloqueadas. A propagação deste feixe dependente da velocidade é aumentada usando três reflexões, o que é possível garantindo que as superfícies reflexivas não se movam uma em relação à outra.

O esquema apresentado pela equipe é atualmente usado para um feixe de hélio espalhado pelo silício passivado com hidrogênio, mas os autores dizem que o dispositivo proposto pode ser adaptado a outros materiais e feixes atômicos.

O design simples do dispositivo, permitindo que ele seja “sintonizado” para uma velocidade específica com um ângulo fixo, garante que será fácil de manusear. Isto poderia ser vital para o desenvolvimento de gravímetros atômicos portáteis para aplicações comerciais em geologia e investigações, como prospecção e levantamento de petróleo.