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

Suzuki Vitara и KIA Seltos. Миллениал против зумера Suzuki Vitara и KIA Seltos. Миллениал против зумера

Сравниваем два на первый взгляд разных, но при этом очень похожих автомобиля

4x4 Club
Как советские люди умирали за жвачку Как советские люди умирали за жвачку

10 марта 1975 года произошла смертельная давка в «Сокольниках»

Maxim
Космические пришельцы Космические пришельцы

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

Наука и жизнь
История и традиции кавказской кухни История и традиции кавказской кухни

Подборка рецептов традиционных кавказских блюд, которые можно приготовить дома

Культура.РФ
Герой глянца: 3 факта о новом Mercedes-AMG E53 Герой глянца: 3 факта о новом Mercedes-AMG E53

Mercedes-AMG E53 Coupe — мотор из мира Формулы-1, дисплеи на руле

РБК
Кормим по-новому Кормим по-новому

Вещи, которые изменились в отношении к грудному вскармливанию

Домашний Очаг
Чем нам грозят социальные сети и мобильная связь Чем нам грозят социальные сети и мобильная связь

Как технологии нарушают неприкосновенность частной жизни и что с этим делать

Популярная механика
Техника обучения Фейнмана Техника обучения Фейнмана

Техника, которая вам подойдет, если вы ищете способ ускорить свое обучение

VC.RU
Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале

Триумф румынской картины Раду Жуде «Неуместный трах, или Безумное порно»

РБК
Хотите получше узнать своих родителей? Задайте им эти 15 вопросов Хотите получше узнать своих родителей? Задайте им эти 15 вопросов

Как выстроить более теплое и душевое общение с родителями?

Psychologies
История студенческого театра МГУ История студенческого театра МГУ

Изучаем историю театра МГУ — от постановок XVIII столетия до театра МОСТ

Культура.РФ
Правила жизни Михаила Горбачева Правила жизни Михаила Горбачева

Правила жизни бывшего президента СССР

Esquire
5 причин, по которым Stripe стал самым дорогим стартапом США 5 причин, по которым Stripe стал самым дорогим стартапом США

Пять правил, которые помогли Stripe стать самым дорогостоящим стартапом США

Inc.
Звезды под ударом: как воруют имена у знаменитостей Звезды под ударом: как воруют имена у знаменитостей

Фейковые рассылки и гивы, угоны аккаунтов... Как с этим бороться?

Forbes
Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки

Чтение вслух — еще один верный способ прокачки себя

Playboy
Продавец, политик, тамада: кем работают участники шоу «Каникулы в Мексике» Продавец, политик, тамада: кем работают участники шоу «Каникулы в Мексике»

Реалити-шоу «Каникулы в Мексике» оставило яркий след в сердцах поклонников

Cosmopolitan
10 театральных художников Серебряного века. Часть 1 10 театральных художников Серебряного века. Часть 1

Десять живописцев, которые были художниками-постановщиками. Часть 1

Культура.РФ
Под впечатлением Под впечатлением

Дерзкий индустриальный интерьер с аллюзиями на барокко

SALON-Interior
29 первых разов в жизни мужчины 29 первых разов в жизни мужчины

Мужская жизнь в цифрах, датах и прочей ерунде

Maxim
Не кормить льва предрассудков: как дочь рабыни в начале ХХ века открыла торговый центр для темнокожих Не кормить льва предрассудков: как дочь рабыни в начале ХХ века открыла торговый центр для темнокожих

История женщины, которая делала деньги сама и помогала зарабатывать другим

Forbes
Как спит Илон Маск и сколько отдыха нужно для здоровья и продуктивности Как спит Илон Маск и сколько отдыха нужно для здоровья и продуктивности

В чем секрет Илона Маска, может ли такой режим отдыха подойти обычному человеку

РБК
«Российский хадж. Империя и паломничество в Мекку» «Российский хадж. Империя и паломничество в Мекку»

Отрывок из книги Айлина Кейна об инфраструктуре хаджа в Российской империи

N+1
«Я тебя люблю… или просто жалею?» «Я тебя люблю… или просто жалею?»

Искренне ли мы любим человека или попросту его жалеем?

Psychologies
Ценный сотрудник Ценный сотрудник

Важно научиться четко понимать свою реальную ценность на рынке труда

Cosmopolitan
Ворсинки ковра из алтайского кургана железного века рассказали о технологии стойкого окрашивания Ворсинки ковра из алтайского кургана железного века рассказали о технологии стойкого окрашивания

В волокнах Пазырыкского ковра ученые обнаружили следы обработки ферментацией

N+1
И на камнях растут деревья И на камнях растут деревья

Что делать с заброшенными аэропортами?

Вокруг света
«Она всех дезинформирует!»: заявление Меган Маркл о тайной свадьбе опровергли «Она всех дезинформирует!»: заявление Меган Маркл о тайной свадьбе опровергли

Герцоги Сассекские заявили, что они обвенчались без свидетелей

Cosmopolitan
Правила жизни Чака Норриса Правила жизни Чака Норриса

Актер, Лос-Анджелес, 81 год

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

Почему пневмокары внезапно вошли в моду?

Популярная механика
Открыть в приложении