Исследователи RRI разрабатывают новый алгоритм, который может создавать более качественные изображения для изучения ультрахолодных атомов

Вид на Рамановский научно-исследовательский институт в Бангалоре. | Фото предоставлено: СУДХАКАРА ДЖАЙН.

Исследовательская группа из Научно-исследовательского института комбинационного рассеяния света (RRI) разработала новый метод коррекции изображений, позволяющий получать более качественные изображения при изучении холодных атомов или атомов при абсолютной нулевой температуре.

Этот метод позволяет избавиться от 50% нежелательных интерференционных полос на изображениях, что важно для лучшего понимания интригующих квантовомеханических свойств атомов при холодной температуре.

«При низких температурах вблизи абсолютного нуля первоначальные свойства атомов, основанные на классической механике, заменяются и затем подчиняются законам квантовой механики. У них есть потенциал, позволяющий изучать и лучше понимать атомные свойства при таких низких температурах», — заявляет Департамент науки и технологий.

Обычно используемые методы исследования ультрахолодных атомов – это использование магнитооптических ловушек с методами мощного лазерного охлаждения. Обычно изучаются холодные атомы таких элементов, как натрий, калий, рубидий. Используются методы обнаружения, а именно флуоресцентные, абсорбционные или фазово-контрастные методы визуализации. Из них широко используются методы визуализации с помощью флуоресценции или поглощения.

Однако изображения, полученные с помощью этих методов, часто страдают из-за нежелательных интерференционных полос, которые представляют собой нежелательные темные и яркие узоры, отпечатавшиеся на реальных изображениях, что снижает качество получаемых результатов. Наличие нежелательных интерференционных полос может сорвать точный расчет важных параметров — числа атомов, температуры, динамики в меньших временных масштабах и т. д.

Чтобы решить эту проблему помех, исследователи разработали решение для коррекции изображения.

В статье, опубликованной недавно в журнале Applied Optics, команда RRI заявила, что предложенный метод может уменьшить интерференционные полосы при визуализации поглощения холодных атомов почти на 50 процентов. Кроме того, при применении этого алгоритма было получено заметное улучшение, порядка 50 процентов, неопределенностей температуры в холодных атомах рубидия.

Ученые заявили, что метод абсорбционной визуализации популярен в сообществе холодных атомов и имеет широкий спектр применений.