Слабенькие силы межатомных (и межмолекулярных) взаимодействий получили заглавие в честь собственного первооткрывателя - голландского физика Яна Дидерика Ван-дер-Ваальса. Существование этих сил доказывается почти всеми явлениями в природе. Например, признаком деяния вандерваальсовых сил является взаимодействие меж молекулами газа, которое держит их совместно. Наиболее обычной пример - это сцепление частиц кольца Сатурна либо способность гекконов лазить по полностью гладкой вертикальной поверхности.
Сложность лабораторного измерения вандерваальсовых сил заключается в том, что они действуют только в этом случае, когда атомы находятся на чрезвычайно маленьком расстоянии друг от друга. Чтоб обойти эту делему, французские физики решили применять так именуемые ридберговские атомы, у каких наружный электрон оболочки находится в возбуждённом состоянии. Обычно, такие атомы превосходят размерами обыденные на несколько порядков (до 10 в 6 степени раз по сопоставлению с этим же атомом в основном состоянии). Не считая того, они взаимодействуют с большей силой, а означает, их для измерения можно развести на большее расстояние.
В процессе опыта учёные направили два лазерных луча на два схожих ридберговских атома, что позволило удержать их на одном месте (с фиксированным расстоянием меж ними). Потом они направили 3-ий луч лазера на оба этих атома, который сгенерировал колебания атомов с определённой частотой. Измерив с предельной точностью частоту этих колебаний, исследователи смогли математически вычислить вандерваальсовы силы, действующие меж 2-мя ридберговскими атомами.
Ежели говорить поточнее, то физики измерили колебания атомов в основном и возбуждённом состоянии, при всем этом главный величиной в этих измерениях было расстояние меж атомами в каждый определенный момент времени. Ежели это расстояние было очень небольшим, то возбуждённость 1-го атома была бы больше возбуждённости другого, а ежели очень огромным - то вандерваальсовы силы могли быть очень слабы, чтоб их было можно измерить.
3-ий лазер в свою очередь играл роль оптического пинцета, с помощью которого можно было корректировать расстояние до того времени, пока не будет достигнуты нужные результаты.
В собственной статье, размещенной в журнальчике Physical Review Letters, учёные обрисовывают не только лишь опыт, да и его значимость для остальных областей науки - к примеру, квантовой физики. Они отмечают, что измерение вандерваальсовых сил также привело к колебаниям атомов, которые дошли до вполне когерентного состояния. Это означает, что эта методика также применима к созданию квантовых логических частей, которые являются базисными составляющими квантовых компов.