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

6 реальных историй бывших пленников 6 реальных историй бывших пленников

Жертвы этих маньяков были похищены и провели в плену много лет

Популярная механика
10 привычек, которые вредят твоей талии 10 привычек, которые вредят твоей талии

Мифы о здоровом питании и правильном образе жизни

Cosmopolitan
Воссозданные частицы дымки Титана помогут понять, как зародилась жизнь на Земле Воссозданные частицы дымки Титана помогут понять, как зародилась жизнь на Земле

Изучение атмосферы Титана может дать важные ключи к разгадке стадий эволюции

Популярная механика
Феноменальные преображения: как выглядели советские актрисы до и после пластики Феноменальные преображения: как выглядели советские актрисы до и после пластики

Красавицы советского кино, менявшие внешность с помощью пластической хирургии

Cosmopolitan
Как забота об экологии превращается в здоровый образ жизни Как забота об экологии превращается в здоровый образ жизни

Экосознательность помогает вырабатывать и внедрять полезные привычки

Reminder
«Русские коммунисты» и «секс-трон» отца: Vanity Fair рассказал о «сексе, деньгах, наркотиках и предательстве» в семье Арми Хаммера «Русские коммунисты» и «секс-трон» отца: Vanity Fair рассказал о «сексе, деньгах, наркотиках и предательстве» в семье Арми Хаммера

Большой профайл на актера Арми Хаммера

Esquire
Защитники Защитники

Рассказываем, как дела у тюленя Крошика и Фонда друзей балтийской нерпы

Собака.ru
Бодипозитив не заставляет нас переедать: мнение психолога Бодипозитив не заставляет нас переедать: мнение психолога

Влияние извне не заставит нас заедать проблемы, если мы умеем справляться с ними

Psychologies
Космическая рыбалка: как поймать нейтрино в байкальской воде Космическая рыбалка: как поймать нейтрино в байкальской воде

В Байкале был запущен телескоп, который сможет больше рассказать о космосе

Forbes
Знаменитые изменницы: Мадонна, Кристен и Ким — звезды, обманувшие своих мужчин Знаменитые изменницы: Мадонна, Кристен и Ким — звезды, обманувшие своих мужчин

10 историй о том, когда поводом для расставания стала женская неверность

Cosmopolitan
Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска

В «Тинькофф-журнале» появилась спорная статья о семье из Томска

Cosmopolitan
Легендарная крепость викингов — все секреты архитектуры Легендарная крепость викингов — все секреты архитектуры

Датские археологи обнаружили пятую кольцевую крепость викингов

Популярная механика
В видоискателе — животный мир В видоискателе — животный мир

Как стать фотографом-натуралистом?

Наука и жизнь
Кровавый водопад в Антарктиде и еще 5 удивительных загадок, разгаданных современной наукой Кровавый водопад в Антарктиде и еще 5 удивительных загадок, разгаданных современной наукой

Природа продолжает подкидывать нам загадки, а ученые — их разгадывать!

Maxim
Редкая доисторическая булавка поможет изучить быт древних аборигенов Австралии Редкая доисторическая булавка поможет изучить быт древних аборигенов Австралии

Сообщества коренного населения континента все чаще сотрудничают с археологами

N+1
«Не дёргайся и держи темп»: бегун Райан Фан о полезном правиле марафонца, которое помогает не выгорать в обычной жизни «Не дёргайся и держи темп»: бегун Райан Фан о полезном правиле марафонца, которое помогает не выгорать в обычной жизни

Правила марафонца, которые помогут не выгореть на работе и в жизни

VC.RU
Художник Николай Кошелев: «Мне очень нравится жить в окружении своих работ» Художник Николай Кошелев: «Мне очень нравится жить в окружении своих работ»

Николай Кошелев — о своих работах и локдауне в Москве

GQ
«Не знаю, чего хочу»: можно ли жить без мечты «Не знаю, чего хочу»: можно ли жить без мечты

Что делать, если у вас нет мечты?

Psychologies
Что нужно знать о витамине E — самом противоречивом из всех Что нужно знать о витамине E — самом противоречивом из всех

Разбираемся, зачем нужен витамин E и кому стоит его принимать

РБК
Техника обучения Фейнмана Техника обучения Фейнмана

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

VC.RU
Надо ли ужесточать наказание за сексуальные преступления против несовершеннолетних Надо ли ужесточать наказание за сексуальные преступления против несовершеннолетних

Как бороться с педофилией?

СНОБ
Отрывок из книги «Демонтаж коммунизма» Отрывок из книги «Демонтаж коммунизма»

Процесс и причины распада Советского Союза и чего удалось добиться за эти 30 лет

СНОБ
Что съесть, чтобы укрепить нервную систему и психику? Что съесть, чтобы укрепить нервную систему и психику?

В поисках лекарства от стресса ученые предлагают нам заглянуть в тарелку

Psychologies
Золотые руки: как Наталия Опалева построила добытчика золота GV Gold и привела его к IPO Золотые руки: как Наталия Опалева построила добытчика золота GV Gold и привела его к IPO

Как Наталия Опалева прошла путь от финансиста до богатейшей женщины России?

Forbes
Есть ли дружба между евреями и арабами Есть ли дружба между евреями и арабами

Что изменили «Соглашения Авраама» в раскладах на Ближнем Востоке?

Эксперт
Опасно для здоровья: 3 серьезные причины перестать ходить в туалет с телефоном Опасно для здоровья: 3 серьезные причины перестать ходить в туалет с телефоном

Врачи уверены, что лучше отказаться от привычки ходить в туалет с телефоном

Cosmopolitan
Гибель без крови Гибель без крови

Нехватка продовольствия не раз становилась причиной массовой гибели людей

Дилетант
Как сохранить любовь: 9 советов от 93-летнего психолога Как сохранить любовь: 9 советов от 93-летнего психолога

Как не растратить чувство в череде бытовых проблем и собственных сомнений?

Psychologies
В Исландии началось извержение из 500-метровой вулканической трещины В Исландии началось извержение из 500-метровой вулканической трещины

На исландском полуострове началось первое за 800 лет вулканическое извержение

N+1
Пикет нужен? Пикет нужен?

Феминистка и поэтесса Дарья Серенко о феминизме, активизме, травле и выгорании

Elle
Открыть в приложении