Công nghệ làm lạnh nguyên tử bằng Laser
Cùng với xu hướng phát triển của nền khoa học thế giới, lĩnh vực Quang học-Quang phổ ở nước ta gần đây đã thu hút được sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học bởi tầm quan trọng của nó trong khoa học và kỹ thuật. Hiện tại, hầu hết các trường đại học và các viện nghiên cứu đều đã thành lập các trung tâm hoặc các nhóm chuyên nghiên cứu về lĩnh vực này.
Những năm gần đây, với sự phát triển của các kỹ thuật phổ laser về làm lạnh các nguyên tử tới gần nhiệt độ không tuyệt đối đã mở ra những hướng đi mới trong Quang học-Quang phổ và các ngành liên quan (hóa học nhiệt độ thấp). Ở nhiệt độ thấp như vậy, các hiệu ứng do chuyển động nhiệt là không đáng kể nên các phép đo phổ sẽ chính xác hơn nhiều so với khi đo ở các nhiệt độ cao. Điều này dẫn đến một hệ quả quan trọng cả trong khoa học và trong kỹ thuật là sự thay đổi định nghĩa đơn vị cơ bản của thời gian mà trước đây đã đưa ra.
Hiện nay, làm lạnh các nguyên tử tới trạng thái BEC được thực hiện bằng hai giai đoạn khác nhau tùy vào mục đích nghiên cứu. Giai đoạn đầu là làm lạnh trong bẫy quang từ tới nhiệt độ cỡ vài trăm µK. Giai đoạn hai là tiếp tục làm lạnh bằng bốc hơi trong bẫy từ để tới nhiệt độ cỡ vài trăm nK.
Hiện nay, công nghệ làm lạnh nguyên tử bằng laser là lĩnh vực nghiên cứu mới và được triển khai nghiên cứu gần đây ở Viêt Nam có thể kể đến công trình “Hợp tác nghiên cứu và chuyển giao công nghệ làm lạnh nguyên tử bằng laser” do GS.TS. Đinh Xuân Khoa - Trường Đại học Vinh thực hiện vào năm 2011. Công trình này đã đặt nên móng cho các nghiên cứu tiếp theo liên quan đến lĩnh vực này ở Việt Nam trong trương lai gần.
Công nghệ làm lạnh nguyên tử bằng laser hiện đang được quan tâm nghiên cứu trên cả phương diện nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng. Hiện tại, các nghiên cứu về ứng dụng mới chỉ thực hiện được ở trong phòng thí nghiệm vì lý do kỹ thuật. Theo nhận định của nhiều chuyên gia đầu ngành của thế giới thì việc áp dụng công nghệ làm lạnh vào trong thực tiễn sẽ được thực hiện trong vòng 15-20 năm tới.
Công trình đã được GS.TS Đinh Xuân Khoa cùng các giảng viên ở khoa Vật lý Công nghệ Trường Đại học Vinh đã dày công biên soạn giáo trình nhằm mục đích cung cấp cho các học viên cao học, các nghiên cứu sinh chuyên ngành Quang học những kiến thức cơ bản của công nghệ làm lạnh bằng laser. Một số vấn đề mới của Quang học hiện đại như Quang học vật chất cùng một số hiệu ứng thú vị của laser.
Đỗ Liên