镜子通常是由金属或镀膜玻璃制成的,如今,仅由几百个原子就可构成世界上最薄的镜子。德国马克斯·普朗克量子光学研究所的Jun Rui和同事在《自然》发表研究称,他们用单层铷原子制造了一面镜子,并相信这是有史以来最轻的镜子。首先,研究小组在室温下用激光冷却的方法,冷却了几百个铷-87原子。接下来是蒸发冷却阶段,这一过程可将原子的温度降低到10毫微开尔文左右。
然后研究人员通过在一个方向上施加精确的磁场分离出一层原子。Rui说,原子通常会随机分散在空间中而不是紧密排列,它们各自与光相互作用。但是在孤立层的有序晶格中,原子间的相互作用使集体的光学性质发生了改变。该反射镜的工作原理是将偏振光照射到原子所在的真空中,研究人员检测了这一原理,并测量了其反射回的光量。Rui表示,进一步探索光介导的原子间相互作用,可能会在量子光学领域带来新发现。