atomfizikában

Az atomfizika az atomok szerkezetével és kölcsönhatásaival foglalkozó fizikaág. A kvantummechanika alapelveire épülve vizsgálja az elektronhéjak energiaszintjeit, az atomi átmeneteket és a fotonokkal való kölcsönhatásokat. A terület magában foglalja az atomi rendszerek spektroszkópiai vizsgálatát, a fény és anyag kölcsönhatásainak kvantumleírását, valamint az atomok viselkedésének pontos mérését és modellezését. A kutatás kiterjed a kvantumoptikára, az ultracold atomokra és a kvantuminformatikára, ahol koherencia és kölcsönhatások játszanak fő szerepet.

Kísérleti módszerek közé tartozik a lézeres hűtés és gyűjtés, a magneto-optikus csapdák (MOT), az ioncsapdák és az optikai csapdák alkalmazása. Ultracold atomokból és Bose–Einstein kondenzátumokból kiinduló rendszerek lehetővé teszik az interakciók finom szabályozását, optikai rácsokban pedig egzakt modellrendszerek jönnek létre. Rydberg-atomok, kvantumoptika és kvantuminformatika szempontjából is központi szerepet töltenek be a kutatások.

Az atomfizika fontos alkalmazásai között szerepel az időmérés metrológiája (atomórák), navigációs és kommunikációs technológiák, valamint a mérnöki és alapkutatási területek támogatása. Ezen felül az atomfizikai kutatások hozzájárulnak a fundamentális állandók meghatározásához, a kvantum-összefonódás és koherencia vizsgálatához, és gyakran szolgálnak alapul különböző asztro- és plazmafizikai kutatásokban.