Первый шаг на пути создания нейтронных интерферометров с длинными плечами

N+1Наука

Физики сделали разделенный нейтронный интерферометр

Марат Хамадеев

Фотография разделенного нейтронного интерферометра. H. Lemmel et al. / Journal of Applied Crystallography, 2022

Европейские физики построили первый в мире разделенный нейтронный интерферометр. В своем опыте они работали с симметричной схемой, в которой подвижен только анализатор. Благодаря высокоточной системе позиционирования и контролю температуры им удалось получить контрастную интерферограмму. В перспективе их наработки помогут создать кососимметричный нейтронный интерферометр, плечи которого можно будет делать длинными. Исследование опубликовано в Journal of Applied Crystallography.

Более полувека назад Ричард Фейнман, рассуждая о квантовых свойствах электронов, предложил мысленный эксперимент с двумя щелями. Его целью было показать возникновение квантовой интерференции, которая возникает, если частица может достигнуть конечной точки несколькими альтернативными способами. Предложенный принцип нашел применение в интерферометрах — приборах, основанных на чувствительности квантовой интерференции к условиям, в которых распространяются частицы.

Чувствительность интерферометра тем выше, чем меньше длина волны частицы. В случае массивных частиц речь идет о дебройлевской длине волны, которая чаще всего обратно пропорциональна корню из массы. Идеальным инструментом интерферометрии, таким образом, стали атомы, с помощью которых удается изготавливать чрезвычайно чувствительные переносные гравиметры, а также ловить тонкие гравитационные эффекты.

Однако атомные интерферометры чрезвычайно сложны, поскольку движением пучка атомов в них управляют точно настроенные лазерные вспышки. Вместо них можно использовать пучки нейтронов, которые также обладают внушительной массой. Для их расщепления, перенаправления и сведения можно использовать кристаллы, на которых частицы испытывают дифракцию. Проблема, однако, в том, что вместе с чувствительностью к сигналу интерферометр приобретает чувствительность к неидеальностям при расположении основных элементов друг относительно друга.

Впервые эта проблема была решена в 1974 году с помощью идеального монокристалла кремния, пространство которого аккуратно выпиливается, чтобы оставить лишь несколько пластин, служащих делителем, анализатором и брэгговскими зеркалами. Сегодня такой способ стал стандартом нейтронной интерферометрии, позволяя физикам закручивать нейтроны, проверять дискретность пространства-времени и искать пятую силу. Вместе с тем, длина пути нейтронов жестко ограничена размерами кристаллов, что критично для некоторых эффектов. Кроме того, не все желаемые объекты можно разместить между пластинами. Этих проблем были бы лишены интерферометры с разделяющимися частями, но их создание упирается

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Андрей Шемякин, SEA Company — о маркетинговой упаковке брендов Андрей Шемякин, SEA Company — о маркетинговой упаковке брендов

Андрей Шемякин рассказал о маркетинговом позиционировании российских брендов

РБК
Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться

Как найти бомбоубежище и что брать с собой?

Maxim
Обмотку лука скифской девочки-воина изготовили из рыбьей кожи Обмотку лука скифской девочки-воина изготовили из рыбьей кожи

Ученые исследовали находку, сделанную больше 30 лет назад в Тыве

N+1
Какая самая высокая температура в известной Вселенной и можно ли ее достичь? Какая самая высокая температура в известной Вселенной и можно ли ее достичь?

Удастся ли нам нагреть на Земле вещество до самой высокой температуры?

TechInsider
Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все

Уже начались съемки четвертой части "Дневников Бриджит Джонс" - что дальше?

VOICE
Суздаль Суздаль

Как Суздаль превращается в центр современного искусства и культурный хаб

Собака.ru
Депозиты для жадных: почему индустрия криптозаймов пришла к краху Депозиты для жадных: почему индустрия криптозаймов пришла к краху

Что произошло с криптолендинговой индустрией?

Forbes
Date rape drug: зачем женщинам подсыпают снотворное на свиданиях и вечеринках Date rape drug: зачем женщинам подсыпают снотворное на свиданиях и вечеринках

Как не стать жертвой изнасилования на свиданиях и вечеринках?

Forbes
X, Y и сексизм в науке X, Y и сексизм в науке

Как все устроить, чтобы мальчиков и девочек рождалось поровну

СНОБ
«Захватывает дух»: 5 фильмов про акул-убийц, которые смотрятся на одном дыхании «Захватывает дух»: 5 фильмов про акул-убийц, которые смотрятся на одном дыхании

Фильмы про акул-убийц, основанные на реальных событиях

TechInsider
Исследование: работа женщины на посту CEO или в правлении способствует большему разнообразию в компании Исследование: работа женщины на посту CEO или в правлении способствует большему разнообразию в компании

Репрезентация женщин на постах СЕО влияет на гендерное разнообразие в компаниях

Inc.
Оттенки пудры и золото Оттенки пудры и золото

Лёгкость, воздушность интерьера подчёркивает контрастно-тёмная фактурная графика

Идеи Вашего Дома
Это вовсе не шея! 5 частей тела, которые стареют первыми и чем это грозит Это вовсе не шея! 5 частей тела, которые стареют первыми и чем это грозит

Наши органы стареют с разной скоростью, и нужно знать, к чему это может привести

VOICE
Повышение пенсионного экшена Повышение пенсионного экшена

«Старик»: Джефф Бриджес против всех

Weekend
Стресс-собеседование: 6 каверзных вопросов, которые топ-менеджеры любят задавать кандидатам во время интервью Стресс-собеседование: 6 каверзных вопросов, которые топ-менеджеры любят задавать кандидатам во время интервью

Нестандартные вопросы, которые бизнес-лидеры задавали на собеседованиях

Правила жизни
Как ДНК и РНК создали жизнь на Земле: новая теория о происхождении всего живого Как ДНК и РНК создали жизнь на Земле: новая теория о происхождении всего живого

Находят все больше свидетельств относительно новой гипотезы о зарождении жизни

TechInsider
5 животных, которых мы считаем безобидными, но их стоит бояться 5 животных, которых мы считаем безобидными, но их стоит бояться

Безобидные существа, от которых на самом деле стоит держаться подальше

TechInsider
Почему твоя белая рубашка Почему твоя белая рубашка

Почему белая рубашка не смотрится на тебе и портит все аутфиты? Разбираемся!

VOICE
Две мертвые женщины и лжец: как сериал «Лестница» рассказывает о реальном убийстве Две мертвые женщины и лжец: как сериал «Лестница» рассказывает о реальном убийстве

О чем «Лестница» и что за реальная история за ней стоит

Forbes
Как снять кольцо, которое застряло на пальце: 7 простых способов Как снять кольцо, которое застряло на пальце: 7 простых способов

Делимся лайфхаками, которые помогут снять кольцо с опухшего пальца

TechInsider
Синдром самозванца: есть ли он у тебя и как его побороть Синдром самозванца: есть ли он у тебя и как его побороть

Откуда берется синдром самозванца, мешающий жить и работать

Maxim
Синдром «drama queen». Почему мы переоцениваем важность эмоций и как победить зависимость от собственных чувств Синдром «drama queen». Почему мы переоцениваем важность эмоций и как победить зависимость от собственных чувств

Отрывок из книги «Дневник пофигиста. Тонкое искусство пофигизма на практике»

Inc.
Орнитолог-любитель переоткрыл скрывавшуюся 124 года птицу Орнитолог-любитель переоткрыл скрывавшуюся 124 года птицу

Орнитолог-любитель обнаружил птицу, которая 124 года не попадалась на глаза

N+1
5 самых аллергенных алкогольных напитков 5 самых аллергенных алкогольных напитков

Как отличить последствия веселого загула от аллергических реакций на алкоголь?

Maxim
Это слишком: из-за какой черты Ленин требовал сместить Сталина с поста генсека Это слишком: из-за какой черты Ленин требовал сместить Сталина с поста генсека

О чем написал Владимир Ленин в своих последних заметках?

VOICE
Первый раз в первый класс Первый раз в первый класс

Как сделать так, чтобы школа не превратилась в огромный стресс для всей семьи?

Здоровье
Конкретность русской философии Конкретность русской философии

Онтологизм всегда придавал русской философии удивительно практическое измерение

Эксперт
Пробирают до мурашек: 10 неклассических хорроров для тех, кому не хватает адреналина Пробирают до мурашек: 10 неклассических хорроров для тех, кому не хватает адреналина

Фильмы ужасов, которые однозначно стоит попробовать на вкус

Правила жизни
«Завтра я буду читать и писать»: блестящий чепчик, нарциссы и муми-тролли в любимых книгах писательницы Полины Барсковой «Завтра я буду читать и писать»: блестящий чепчик, нарциссы и муми-тролли в любимых книгах писательницы Полины Барсковой

Писательница Полина Барсковая о безжалостном Шварце и «отдельности» Туве Янссон

Правила жизни
Допрос о стихах Допрос о стихах

После сталинских лагерей поэзию никто не отменял

Дилетант
Открыть в приложении