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

Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки Правила здорового сна: уберите от кровати гаджеты и яблоки

Удается ли вам спать достаточное количество часов?

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
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Андрей Малахов, Ирина Шейк, Виктория Боня и другие звезды городков и поселков Андрей Малахов, Ирина Шейк, Виктория Боня и другие звезды городков и поселков

Они родились вдали от городской суеты и больших возможностей

Cosmopolitan
Ваш выход Ваш выход

Интервью с Еленой Север — соорганизатором и бессменной ведущей Премии BraVo

OK!
Не знаете, как расставить приоритеты? Используйте этот простой метод Не знаете, как расставить приоритеты? Используйте этот простой метод

Как понять, какое дело срочное, а какое — нет?

Psychologies
Пьер Лутрель. Смерть — это красиво Пьер Лутрель. Смерть — это красиво

Как жил, убивал и был убит один из самых ярких и жестоких авантюристов Франции

4x4 Club
Больше 80% россиян хотят получать корпоративную пенсию, но лишь 18% знают, что это такое. А вы в курсе? Больше 80% россиян хотят получать корпоративную пенсию, но лишь 18% знают, что это такое. А вы в курсе?

Рассказываем, что такое корпоративные пенсионные программы

СНОБ
«Мы привязаны друг к другу насмерть»: история любви Раисы и Михаила Горбачевых «Мы привязаны друг к другу насмерть»: история любви Раисы и Михаила Горбачевых

Михаил Горбачев в своей жизни любил только одну женщину

Cosmopolitan
«Я забеременела!»: Бекхэм, Хэтэуэй и другие звезды, которые победили бесплодие «Я забеременела!»: Бекхэм, Хэтэуэй и другие звезды, которые победили бесплодие

Знаменитые артистки смогли стать мамами вопреки прогнозам врачей

Cosmopolitan
Мой ребенок растет билингвом — радоваться или опасаться? Мой ребенок растет билингвом — радоваться или опасаться?

В билингвизме нет ничего странного и страшного

СНОБ
«Мы вложили в проект €5,5 млн»: как бизнесмен Андрей Щербинин открыл миру «русского Моне» «Мы вложили в проект €5,5 млн»: как бизнесмен Андрей Щербинин открыл миру «русского Моне»

Андрей Щербинин — о выставке забытого художника Константина Кузнецова

Forbes
Сколько мегапикселей нужно камере на самом деле? Сколько мегапикселей нужно камере на самом деле?

Cколько мегапикселей нужно, чтобы снимать хорошие фотографии?

CHIP
Когда не хватает витаминов Когда не хватает витаминов

В начале весны важно включать в свой рацион продукты, богатые витаминами

Здоровье
«Гарри Поттер» и 13 тайных поворотов сюжета, которые замечают не все «Гарри Поттер» и 13 тайных поворотов сюжета, которые замечают не все

Детали, которые ты могла не заметить, когда читала или смотрела «Гарри Поттера»

Cosmopolitan
Голодные нормы Голодные нормы

Как зимой 1930 коммунисты собирались принимать раскулаченных в Северном крае

Дилетант
Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все

Групповые видеочаты, форматирование текста, боты-переводчики и магазины в чатах

CHIP
«У меня получается только то, что мне хочется» «У меня получается только то, что мне хочется»

Виктория Толстоганова о самодостаточности и свободе

OK!
Брить или не брить. Интимная депиляция и новая мужественность Брить или не брить. Интимная депиляция и новая мужественность

О причудливых поворотах моды и влиянии маркетинга на социальные движения

СНОБ
Новая гипотеза происхождения Омуамуа объясняет все странности межзвездного Новая гипотеза происхождения Омуамуа объясняет все странности межзвездного

Ученые разработали гипотезу происхождения Омуамуа, объясняющую его поведение

Популярная механика
Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы

Какой будет жизнь девушки, если она выберет роль жены, отказавшись от карьеры

Cosmopolitan
«Дети и подростки гораздо лучше взрослых»: РАМТ исполняется 100 лет «Дети и подростки гораздо лучше взрослых»: РАМТ исполняется 100 лет

Как быть молодым и актуальным, рассказывают худрук и директор РАМТ

Forbes
Живут без еды и воды: бретарианцы и их смертельная диета Живут без еды и воды: бретарианцы и их смертельная диета

Откуда взялось бретарианство, что действительно едят солнцееды

Cosmopolitan
Битва при Пуатье Битва при Пуатье

Судьбу битвы при Пуатье решили английские лучники

Дилетант
Часовые тайги Часовые тайги

Что за лески мы видим на знакомых пейзажах лугов?

Наука и жизнь
Умер основатель группы «Звуки Му» Александр Липницкий. Публикуем архивное интервью и снятый о нем фильм SASHA Умер основатель группы «Звуки Му» Александр Липницкий. Публикуем архивное интервью и снятый о нем фильм SASHA

Интервью с Александром Липницким — о фильме SASHA и группе «Звуки Му»

СНОБ
Глазом не моргнуть Глазом не моргнуть

Риски, о которых стоит знать до записи на наращивание ресниц

Лиза
Cумасшедший дым: как автор Esquire бросал курить Cумасшедший дым: как автор Esquire бросал курить

Писатель Дэвид Седарис рассказывает о том, как бросить курить

Esquire
Как скрыть друзей в ВК от других пользователей Как скрыть друзей в ВК от других пользователей

Как скрыть друзей в ВК через компьютер или смартфон на Android или iOS

CHIP
«Во Франции из поколения в поколение передается антиквариат, а у нас — любовь к линолеуму» «Во Франции из поколения в поколение передается антиквариат, а у нас — любовь к линолеуму»

Фэшн-фотограф Мария Попова проводит диагностику русской визуальности

Собака.ru
Открыть в приложении