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

Монослой карбазола помог установить новый рекорд на тандемах кремний-перовскит Монослой карбазола помог установить новый рекорд на тандемах кремний-перовскит

Эффективность нового устройства превышает 29 процентов

N+1
Подарки на 8 Марта, которые спровоцируют приступ эйфории, а не зевоты (миксера тут нет) Подарки на 8 Марта, которые спровоцируют приступ эйфории, а не зевоты (миксера тут нет)

Обзор подарков, которым девушка точно порадуется

Playboy
Космические пришельцы Космические пришельцы

С далёких планет и комет к нам постоянно прилетают вестники их существования

Наука и жизнь
Правила жизни Петра Мамонова Правила жизни Петра Мамонова

Правила жизни актера и музыканта Петра Мамонова

Esquire
Разложение воды под действием ионизирующего излучения накормило морские бактерии Разложение воды под действием ионизирующего излучения накормило морские бактерии

Бактерии используют молекулярный водород как еду

N+1
Зачем Marvel создали ситком «Ванда/Вижн» с Мстителями в главных ролях Зачем Marvel создали ситком «Ванда/Вижн» с Мстителями в главных ролях

Сериал «Ванда/Вижн» совершенно по-новому раскрывает характер супергероев

GQ
Ручные инвестиции: как в Кремле пытаются подстегнуть экономический рост Ручные инвестиции: как в Кремле пытаются подстегнуть экономический рост

Власть пытается стимулировать импортозамещение и крупные экспортные проекты

Forbes
Закончи это немедленно! Закончи это немедленно!

Почему ты за многое берешься и ничего не доводишь до конца

Лиза
Кризис среднего возраста: как распознать и пережить Кризис среднего возраста: как распознать и пережить

Как выявить симптомы кризиса среднего возраста

РБК
Охранники, дроны и обман папарацци: сколько стоит безопасность принца Гарри и Меган Маркл Охранники, дроны и обман папарацци: сколько стоит безопасность принца Гарри и Меган Маркл

Ежегодный счет за охрану принца Гарри и Меган Маркл может достигать $2-3 млн

Forbes
Zнак беZграничность. О новом альбоме «Бордерлайн» Zнак беZграничность. О новом альбоме «Бордерлайн»

Земфира вернулась после восьмилетнего молчания

СНОБ
Филолог, психиатр и музыкальные критики — о новом альбоме Земфиры Филолог, психиатр и музыкальные критики — о новом альбоме Земфиры

Каким получился новый альбом Земфиры «бордерлайн»?

РБК
Простые способы угробить репутацию (а потом ее восстановить) Простые способы угробить репутацию (а потом ее восстановить)

Зачем репутации целый институт и как это касается тебя

Maxim
Трагедия бразильцев, кумиры детства Пеле и зарождение Лиги чемпионов: каким футбол был в 1950-е годы Трагедия бразильцев, кумиры детства Пеле и зарождение Лиги чемпионов: каким футбол был в 1950-е годы

Как футбол стал самым популярным видом спорта и о как он помог забыть о войне

GQ
Сотни сил хотят на трек: как новый Bentley ищет баланс между драйвом и комфортом Сотни сил хотят на трек: как новый Bentley ищет баланс между драйвом и комфортом

Мы прокатились по ночной Москве на Bentley Flying Spur и делимся впечатлениями

Forbes
Поисковик для банковских данных Поисковик для банковских данных

Как и зачем банк ВТБ создал гигантскую систему управления данными

Forbes
Автомобили на сжатом воздухе: плюсы и минусы Автомобили на сжатом воздухе: плюсы и минусы

Почему пневмокары внезапно вошли в моду?

Популярная механика
Управляемое неудовлетворение и сложные переговоры с любителем астрологии. Как начинался Netflix (который чуть не стал NetPix) Управляемое неудовлетворение и сложные переговоры с любителем астрологии. Как начинался Netflix (который чуть не стал NetPix)

Отрывок из книги «That will never work» об истории Netflix

Inc.
«Я не такая»: каким женщинам и почему не нужен феминизм «Я не такая»: каким женщинам и почему не нужен феминизм

Почему женщины поддерживают патриархальные ценности?

Psychologies
«Они утонули…»: чудо-танки союзников для высадки в Нормандии «Они утонули…»: чудо-танки союзников для высадки в Нормандии

Танки союзников, что США, что Великобритании, редко удостаивались похвалы

Maxim
Девушка стала следователем, чтобы добиться задержания убийц своего отца. Через 23 года после преступления у нее это получилось Девушка стала следователем, чтобы добиться задержания убийц своего отца. Через 23 года после преступления у нее это получилось

История Анастасии — как она пережила смерть папы и как нашла его убийц?

СНОБ
«Вот уроды…»: 12 самых страшных самолетов Второй мировой «Вот уроды…»: 12 самых страшных самолетов Второй мировой

Страшнее этих самолетов во времена Второй мировой не было никого

Maxim
Хранилище генов миллионов биологических видов в недрах Луны: самый амбициозный проект будущего Хранилище генов миллионов биологических видов в недрах Луны: самый амбициозный проект будущего

Лунный ковчег — колоссальное хранилище биологических видов Земли

Популярная механика
Вопросы урологу о самом главном Вопросы урологу о самом главном

Эксперт в области мужского здоровья отвечает на важные вопросы

Playboy
Холод космоса не так уж далёк, как кажется Холод космоса не так уж далёк, как кажется

Есть ли разница между инеем в разное время года?

Наука и жизнь
Коробка без рака Коробка без рака

Стартап молодого ученого из Москвы получил гранты на диагностику онкологии

Forbes
Баклер: кулачный щит Средневековья Баклер: кулачный щит Средневековья

История кулачного щита баклера: почему он завоевал такую популярность

Популярная механика
Деньги, браки, а счастья нет: трагическая судьба Элизабет Тейлор Деньги, браки, а счастья нет: трагическая судьба Элизабет Тейлор

У Элизабет было все: роли, мужья, дети, состояние... Но была ли она счастлива?

Cosmopolitan
Сериал, который вы пропустили (а зря): почему стоит посмотреть израильскую драму «Теряя Элис» Сериал, который вы пропустили (а зря): почему стоит посмотреть израильскую драму «Теряя Элис»

Сокровище для тех, кому не хватает рассказов о проблемах взрослых людей

Esquire
МСОП признал африканских слонов двумя разными видами. Оба они быстро вымирают МСОП признал африканских слонов двумя разными видами. Оба они быстро вымирают

Саванный и лесной слоны получили новые статусы в списках МСОП

N+1
Открыть в приложении