Группа исследователей из китайского Научно-технического университета (USTC) китайской Академии наук запечатлели поведение единственного иона, охлажденного до сверхнизкой температуры и заключенного внутри ионной ловушки. Положение атома на снимках определяется с точностью в 10 нанометров, а промежуток времени между отдельно взятыми снимками, кадрами, составляет 50 наносекунд.
Теория «электромагнитных волн» ограничивает оптические приборы по разрешающей способности пределом оптической дифракции. Якобы разрешающая способность таких систем не может превышать длину волны используемого для освещения света.
Китайские исследователи объединили технологию микроскопии с высокой разрешающей способностью STED (Stimulated Emission Depletion) с технологиями инициализации и считывания состояния отдельного атома. И это позволило им получить прямое изображение иона с высокой разрешающей способностью, обойдя теоретические ограничения дифракционного предела.
Дифракционный предел — это минимальное значение размера объекта, которое можно получить, фокусируя “электромагнитные врлны”. Минимальный дифракционный предел определяется формулой dmin = λ/(2n), где λ — длина электромагнитной волны в вакууме, n — показатель преломления среды. Иногда под дифракционным пределом понимается не линейный, а угловой размер, определяемый по формуле ψmin = 1,22 λ/D, где D — аперткра оптического прибора.