University of Adelaide forskare har fördjupat sig i området Star Trek och skapade en kraftfull traktorstråle-eller ljusdriven energifälla-för atomer.

Istället för att suga rymdskepp in i en rymdstation, denna traktorstråle drar in atomer i ett mikroskopiskt hål i mitten av en speciell optisk fiber. Det öppnar vägen för nya kvantexperiment som kan leda till ny säker kommunikation eller avancerad avkänningsteknik.

Publicerad i tidskriften Fysisk granskning tillämpad , forskarna från University's Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS) säger att detta är första gången som forskare har kunnat visa en mycket effektiv "vågledarfälla".

Ph.D. student som utvecklat tekniken, Ashby Hilton, säger:"Även om traktorbalkar är gröna eller blåa i filmerna, i detta fall är fällan gjord av osynligt infrarött ljus. Strålen tar tag i atomer som flyter i en kammare som nästan är helt tömd för gas - ett litet prov av yttre rymden på jorden.

"Varje atom som kommer in i traktorstrålen dras in i fibern - det finns ingen flykt. Och när den väl sugs in i den optiska fiberns inre kan atomerna hållas under långa perioder. Våra experiment visar att vi mycket exakt kan styra ljuset att producera exakt rätt förutsättningar för att kontrollera atomer. "

Traktorstrålen fungerar genom att det infraröda ljuset interagerar med atomerna för att skapa en energiförändring som driver atomerna till den mest intensiva delen av ljusstrålen.

Ledande forskare Dr. Philip Light säger:"Det som verkligen är spännande är att nu har vi möjlighet att göra kvantexperiment på dessa fångade atomer. Våra första experiment avser att använda dessa lagrade atomer som element i ett kvantminne. Vi hoppas att vårt arbete kan så småningom ingå i en absolut säker kommunikationskanal som är av uppenbart stort intresse för försvaret, intelligens och industri. "

Forskarna går nu vidare till nästa steg där traktorstrålen bildas av en ihålig ljuskon i stället för en fast ljusstråle. I denna nya konfiguration kommer atomerna att hållas i mitten av ljuskonen där det är helt mörkt.

"Detta är en extremt kraftfull idé - vi kan flytta och manipulera atomerna, men kan skydda atomerna från den störande effekten av intensivt ljus, "säger Dr Light. Forskarna har i huvudsak skapat en kvanttratt som gör att de kan styra och fånga atomer längre utan att störa deras känsliga kvanttillstånd.

IPAS -direktören professor Andre Luiten säger:"Våra forskare manipulerar och mäter enskilda atomer och molekyler för att känna världen omkring oss. Denna nya era med kvantavkänning öppnar upp olika nya möjligheter från att försöka upptäcka sjukdomar genom att hitta särskilda molekyler i andningen, att hjälpa gruvarbetare och försvar genom att detektera avvikande magnetfält i samband med mineralfyndigheter eller dold ubåtsaktivitet. "

En video som visar vågledarfällan kan ses här.