Как атомы влияют на распространение микроволнового излучения

N+1Наука

Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно

Марат Хамадеев

W. Dubosclard et al / Communications Physics, 2021

Физики научились отслеживать населенности уровней холодных атомов рубидия, измеряя сигнал отраженного от них микроволнового излучения. Они показали, что такой способ отличается от традиционных техник, связанных с измерением спектров излучения или поглощения, тем, что он почти не разрушает когерентность состояния. Работа опубликована в Communications Physics.

Активное изучение того, как атомы и молекулы взаимодействуют с электромагнитным излучением, привело физиков к возможности когерентного контроля и управления их состояниями. Ученые могут с высокой точностью предсказать квантовую динамику внутри холодных атомов и связывать ее с условиями, в которые атомы помещены. Этот принцип реализуется в сверхточных акселерометрах, гравитометрах, атомных часах и других устройствах.

Главная характеристика атомных ансамблей, которой обычно интересуются физики, — это населенность их уровней, которая напрямую связана с вероятностями найти атомы в том или ином состоянии. Обычно населенность измеряется либо путем детектирования излучения при релаксации атомов, либо, наоборот, с помощью поглощения резонансного излучения. Это мощные методы, основанные на принципах классической спектроскопии, чье разрешение позволяет исследовать одиночные атомы, однако их минусом стало то, что акт измерения разрушает когерентность и прерывает квантовую динамику. В качестве альтернативы был развит целый спектр оптических неразрушающих методов определения населенности, но всех их объединяет аппаратная сложность, не позволяющая добиться компактности.

Чтобы справится с этой трудностью группа французских физиков из Парижской обсерватории и Университета Сорбонны при участии Карлоса Гарридо-Альзара (Carlos Garrido-Alzar) предложила проводить недеструктивный когерентный контроль не в оптическом, а в микроволновом диапазоне. До сих пор микроволны использовались преимущественно для манипуляции состояниями холодных атомов. Иными словами, физики знали и использовали то, как микроволновое излучение меняет атомы. Авторы новой работы в свою очередь заинтересовались обратным процессом:

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ученые поймали Ученые поймали

Достижение, которое может быть трамплином для исследований ядерного синтеза

Популярная механика
Соседи по винограднику Соседи по винограднику

Винные деревни Бароло и Барбареско

Вокруг света
Берут – беги Берут – беги

Теневая экономика России настолько велика, что называть ее теневой даже неловко

Esquire
Доставай блендер! Фильмы, которые вдохновляют на готовку Доставай блендер! Фильмы, которые вдохновляют на готовку

Кулинарное вдохновение и правда существует! Не верите? Смотрите сами!

Cosmopolitan
Стелла Маккартни: да, нет, знаю Стелла Маккартни: да, нет, знаю

Цель работы Стеллы Маккартни — нулевое влияние на окружающую среду

Glamour
«Нужны люди, готовые биться головой о кирпичную стену». Режиссер Илья Найшуллер о фильме «Никто», новой этике и песне «Бухгалтер» «Нужны люди, готовые биться головой о кирпичную стену». Режиссер Илья Найшуллер о фильме «Никто», новой этике и песне «Бухгалтер»

Илья Найшуллер — о вызовах времени и будущем кино

СНОБ
Камера не лжет: 10 фотографий призраков, которым до сих пор нет объяснения Камера не лжет: 10 фотографий призраков, которым до сих пор нет объяснения

Порой призраки охотно позируют перед фотографами в самых неожиданных ракурсах

Cosmopolitan
В любых долгосрочных отношениях есть эта сложная фаза. Как ее пережить? В любых долгосрочных отношениях есть эта сложная фаза. Как ее пережить?

Какой этап отношений дается партнерам сложнее всего?

Psychologies
Связь установлена Связь установлена

Альба Рорвахер уверена: с годами люди не могут утратить способность влюбляться

Grazia
Самые яркие цитаты Ларисы Гузеевой о мужчинах на шоу «Давай поженимся!» Самые яркие цитаты Ларисы Гузеевой о мужчинах на шоу «Давай поженимся!»

Телеведущая досконально разобралась в тонкостях семейных отношений

Cosmopolitan
Застенчивая невинная девушка: как принцесса Диана повлияла на знаменитых женщин Застенчивая невинная девушка: как принцесса Диана повлияла на знаменитых женщин

Мать Уильяма и Гарри вошла в историю как законодательница трендов

Cosmopolitan
«Наши сотрудники могли бы работать в самых лучших компаниях мира, но каждый день выбирают „Профи“». Егор Руди о выходе на международные рынки, технологических вызовах и внутренней культуре компании «Наши сотрудники могли бы работать в самых лучших компаниях мира, но каждый день выбирают „Профи“». Егор Руди о выходе на международные рынки, технологических вызовах и внутренней культуре компании

Какие вызовы стоят перед маркетплейсами услуг

Inc.
Просто фантастика Просто фантастика

Сальма Хайек – о ролях, Голливуде и сожалениях о прошлом

Grazia
«Единорог» с рук: зачем убыточная платформа для продажи секонд-хенда ThredUp проводит IPO «Единорог» с рук: зачем убыточная платформа для продажи секонд-хенда ThredUp проводит IPO

Рынок подержанной одежды в ближайшие годы будет стремительно расти

Forbes
Что нашли археологи, вскрывшие Гроб Господень Что нашли археологи, вскрывшие Гроб Господень

Что обнаружилось под камнем, который не сдвигали с места четыре века?

Популярная механика
Спасти брак: 3 приема «скорой помощи» для семей Спасти брак: 3 приема «скорой помощи» для семей

Когда отношения трещат по швам

Psychologies
Брачный период: история любви Николая Дроздова и его жены длиной в полвека Брачный период: история любви Николая Дроздова и его жены длиной в полвека

В чем секрет таких долгих и крепких отношений супругов Дроздовых

Cosmopolitan
Бунты, восстания, войны и секс-скандалы. Что пережила корона и почему британцы не перестанут петь “Боже, храни королеву” Бунты, восстания, войны и секс-скандалы. Что пережила корона и почему британцы не перестанут петь “Боже, храни королеву”

Какие кризисы пережила британская монархия в своей истории?

Esquire
«Запас карман не тянет»: как подстраховаться на случай кризиса «Запас карман не тянет»: как подстраховаться на случай кризиса

Что делать и чего категорически делать не надо, если вы хотите подстраховаться

Psychologies
Новые космические бизнесы: Виталий Егоров Новые космические бизнесы: Виталий Егоров

«Освоение космоса — это использование его в практических интересах»

Esquire
Ген жирафа защитил мышей от гипертонии и сделал их кости прочнее Ген жирафа защитил мышей от гипертонии и сделал их кости прочнее

Биологи выявили гены, которые позволяют жирафам решать физиологические проблемы

N+1
История пари, которое парализовало Лондон и стало причиной первой пробки в истории городов История пари, которое парализовало Лондон и стало причиной первой пробки в истории городов

Как один британец поспорил, что сделает любой дом самым известным в столице

Maxim
Графен — источник бесконечной энергии: революция в энергетике Графен — источник бесконечной энергии: революция в энергетике

Графен может вырабатывать энергию с помощью окружающей среды

Популярная механика
14 признаков того, что отношения развиваются так, как надо 14 признаков того, что отношения развиваются так, как надо

Как убедиться, что ваш союз крепнет, а близость между вами усиливается

Psychologies
Повторяй за мной Повторяй за мной

Как соцсети и онлайн-игры из развлечения превращаются в образовательный ресурс

Vogue
Игра в защиту Игра в защиту

Героини нашего рейтинга лучших юристок Москвы

Tatler
Одышка и несварение: 7 признаков рака яичников, которые не принимают всерьез Одышка и несварение: 7 признаков рака яичников, которые не принимают всерьез

Рак яичников часто протекает незаметно

Cosmopolitan
Что не так с сериалом «Великолепный век» и почему не стоит завидовать Хюррем Что не так с сериалом «Великолепный век» и почему не стоит завидовать Хюррем

Почему в идеях сериала «Великолепный век» ничего хорошего для нас, женщин, нет

Cosmopolitan
Могла ли женщина быть вождем в Бронзовом веке: новое исследование древних захоронений Могла ли женщина быть вождем в Бронзовом веке: новое исследование древних захоронений

В некоторых древних общинах статус вождя и военначальника могла играть женщина

Популярная механика
Факты о фильмах «Люди в черном», которые не стереть из памяти Факты о фильмах «Люди в черном», которые не стереть из памяти

«Люди в Чёрном» — первый комикс Marvel, экранизацию которого полюбили в России

Maxim
Открыть в приложении