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

Костюм для фремена Костюм для фремена

Можно ли сделать дистикомб, как в «Дюне»?

N+1
Городские неразлучники в жару охладились у вентиляционных отверстий зданий Городские неразлучники в жару охладились у вентиляционных отверстий зданий

Поведенческая адаптация помогает неразлучникам выживать в экстремальном климате

N+1
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Евгений Викентьев: «Чтобы быть критиком, нужно очень хорошо разбираться в продукте» Евгений Викентьев: «Чтобы быть критиком, нужно очень хорошо разбираться в продукте»

Шеф-повар Евгений Викентьев — о мамкиных критиках и любимых блюдах

GQ
Звездные разлучники: Безруков, Жигунов и другие актеры, которые увели чужих жен Звездные разлучники: Безруков, Жигунов и другие актеры, которые увели чужих жен

Под обаяние харизматичных артистов попадают многие поклонницы

Cosmopolitan
Как построить успешную карьеру в крупной федеральной компании. «Свежие перспективы» «Пятёрочки» Как построить успешную карьеру в крупной федеральной компании. «Свежие перспективы» «Пятёрочки»

Интервью с директором по управлению персонала «Пятёрочки» Ларисой Бодягиной

Inc.
Специалист по смерти Специалист по смерти

Может быть, перед вами будущий ученый с мировым именем?

СНОБ
Выглядеть отлично без макияжа: 15 простых правил Выглядеть отлично без макияжа: 15 простых правил

Совершенно не обязательно тратить время на макияж

Cosmopolitan
Физики сделали металинзу с четким переменным фокусом Физики сделали металинзу с четким переменным фокусом

Фокусное расстояние зависит от аморфного или кристаллического состояния вещества

N+1
Замечательный сосед: лучший кандидат на изучение атмосферы чужих миров Замечательный сосед: лучший кандидат на изучение атмосферы чужих миров

Экзопланета, находящаяся всего в 26 световых годах от нас

Популярная механика
Мой ребенок растет билингвом — радоваться или опасаться? Мой ребенок растет билингвом — радоваться или опасаться?

В билингвизме нет ничего странного и страшного

СНОБ
Ешь шоколад, пей джин, игнорируй критику: секреты долголетия Елизаветы II Ешь шоколад, пей джин, игнорируй критику: секреты долголетия Елизаветы II

Чему же королева Елизаветы II обязана своим долголетием и добрым здравием?

Cosmopolitan
Хотите стать успешнее? Нейробиолог назвал 4 самых важных навыка достижения целей — и как их развить Хотите стать успешнее? Нейробиолог назвал 4 самых важных навыка достижения целей — и как их развить

Как вы можете развить когнитивный контроль, чтобы достигать большего

Inc.
5 причин пересмотреть «50 оттенков серого» 5 причин пересмотреть «50 оттенков серого»

Пора вновь заглянуть в тайную комнату мистера Грея!

Cosmopolitan
Зачем Clubhouse записывает разговоры и какие еще есть вопросы к его безопасности Зачем Clubhouse записывает разговоры и какие еще есть вопросы к его безопасности

Clubhouse — элитный голосовой чат с проблемами

Maxim
10 лайфхаков, которые помогут сэкономить на покупках в Интернете 10 лайфхаков, которые помогут сэкономить на покупках в Интернете

Наши советы научат тебя покупать ненужную фигню в Интернете значительно дешевле!

Maxim
Созвездие рекламы Созвездие рекламы

Почему разработчики ионных двигателей занялись проектом космической рекламы

Популярная механика
Служба одного окна: как россияне создали компанию SEMrush и готовятся к IPO в Нью-Йорке, которое может сделать их миллиардерами Служба одного окна: как россияне создали компанию SEMrush и готовятся к IPO в Нью-Йорке, которое может сделать их миллиардерами

ИТ-компания SEMRush намерена привлечь до $270 млн на IPO

Forbes
Диета минус 10 кг Диета минус 10 кг

Как похудеть на 10 кг? И возможно ли похудеть быстро?

Cosmopolitan
Наземные телескопы отыскали убегающую из галактики сверхмассивную черную дыру Наземные телескопы отыскали убегающую из галактики сверхмассивную черную дыру

Эта сверхмассивная черная дыра находится внутри спиральной галактики J0437+2456

N+1
Малайские ботаники описали новый вид паразитирующих на грибах подземных растений Малайские ботаники описали новый вид паразитирующих на грибах подземных растений

На Малайском полуострове открыли новый вид подземных растений

N+1
Криптовесна в искусстве: как художники из СНГ стали зарабатывать десятки тысяч долларов за счет бума NFT Криптовесна в искусстве: как художники из СНГ стали зарабатывать десятки тысяч долларов за счет бума NFT

Как русскоязычные художники нашли новый способ монетизировать свое искусство

Forbes
Химерные крысы произвели мышиные сперматозоиды Химерные крысы произвели мышиные сперматозоиды

Создание химерных животных позволит поддерживать численность вымирающих видов

N+1
Без жира – жор Без жира – жор

Начали худеть, но безрезультатно? Возможно, в вашем рационе не хватает жиров

Худеем правильно
Повторит ли «Девушка, подающая надежды» успех «Джокера»? Повторит ли «Девушка, подающая надежды» успех «Джокера»?

Кэри Маллиган номинирована на «Оскар» за роль в триллере о мести

Esquire
«Быть озером»: как природа помогает нам сохранять душевное равновесие «Быть озером»: как природа помогает нам сохранять душевное равновесие

Как природа за окном помогает в терапевтическом процессе

Psychologies
Как советские люди умирали за жвачку Как советские люди умирали за жвачку

10 марта 1975 года произошла смертельная давка в «Сокольниках»

Maxim
Уверенность и сила Уверенность и сила

Мэй Маск поделилась своим мнением о том, как воспитать детей успешными людьми

OK!
Как стать умным чуваком, к которому все прислушиваются: 10 действенных способов Как стать умным чуваком, к которому все прислушиваются: 10 действенных способов

Пора прокачать свои когнитивные навыки

Playboy
Действительно ли причиной убийства Самюэля Пати стала ложь его ученицы Действительно ли причиной убийства Самюэля Пати стала ложь его ученицы

Какую роль в преступлении против Самюэля Пати сыграли слова девочки

СНОБ
Открыть в приложении