Manipulation av atomer genom optiskt fält

När en grupp atomer är superkyld till temperaturer nära absolut noll bildar de ett Bose-Einstein-kondensat , ett materiatillstånd där kvanteffekter kan observeras i det makroskopiska systemet. I detta tillstånd kan atomernas banor manipuleras med hjälp av ljus.

Om en superkyld atomgas placeras i en stående ljusvåg som produceras av två mot-utbredningslasrar av viss frekvens, diffrakteras atomerna i olika ordning. En kall atom absorberar en foton från en av laserstrålarna och sänder ut en foton i den andra strålen som får ett nettomomentum på $2\hbar k$ i riktning mot den absorberade fotonen . Här ${\displaystyle k} storleken på$ laserns vågvektor . Detta kallas två-foton rekylprocess. I en sådan situation delas ett BEC -moln som sitter i mitten av en fälla upp i två identiska moln. Molnen färdas sedan i motsatta riktningar med en hastighet, $v=2\hbar k/m$ i fotonens riktning .