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

Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Больше не приговор: истории мам, решившихся на внутриутробные операции Больше не приговор: истории мам, решившихся на внутриутробные операции

Иногда будущих мам ошарашивают страшным диагнозом – spina bifida

Cosmopolitan
Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят) Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят)

Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят)

Playboy
«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
Убеждения и выгоды, которые заставляют нас оставаться в позиции жертвы Убеждения и выгоды, которые заставляют нас оставаться в позиции жертвы

Почему мы иногда остаемся в позиции жертвы и как это изменить?

Psychologies
Психолог рассказал об опасностях «синдрома основателя» и плюсах ошибок Психолог рассказал об опасностях «синдрома основателя» и плюсах ошибок

Как лидерам не попасть в ловушку излишней самоуверенности?

Inc.
Развал «Свалки»: что стало с бизнесом выходцев из Qiwi и BlaBlaCar и почему всё пошло не так Развал «Свалки»: что стало с бизнесом выходцев из Qiwi и BlaBlaCar и почему всё пошло не так

История «Свалки» — сервиса по вывозу вещей, который развалился

VC.RU
Почему беседу стоит прерывать раньше, чем мы привыкли: мнение ученых Почему беседу стоит прерывать раньше, чем мы привыкли: мнение ученых

Большинство участников любой беседы на самом деле хотят, чтобы диалог закончился

Популярная механика
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
Что такое канцерогены, и почему жареная пища может провоцировать развитие рака Что такое канцерогены, и почему жареная пища может провоцировать развитие рака

Что именно делает жаренную пищу вредной?

Популярная механика
Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века

Посмотри на этих роскошных женщин — их кожа не знала инъекций

Cosmopolitan
Викрам Паралкар: Ночной театр. Отрывок из романа Викрам Паралкар: Ночной театр. Отрывок из романа

Первая глава романа Викрама Паралкара о рутине сельского хирурга в Индии

СНОБ
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
Мрачно, длинно и круто: зачем смотреть «Лигу справедливости» Зака Снайдера Мрачно, длинно и круто: зачем смотреть «Лигу справедливости» Зака Снайдера

Почему на «Лигу справедливости» Снайдера стоит потратить четыре часа своей жизни

Forbes
Быстрый и богатый Быстрый и богатый

Этот человек сделал одну из самых головокружительных карьер ХХ века

Maxim
Не замечала перелом три дня: как живет женщина, которая не чувствует боли Не замечала перелом три дня: как живет женщина, которая не чувствует боли

Джоанн Кэмерон из Шотландии вообще не чувствует боли

Cosmopolitan
Живее всех живых. Цой на сцене и в плейлисте актеров театра «Современник» Живее всех живых. Цой на сцене и в плейлисте актеров театра «Современник»

Актеры театра «Современник» — о любимых песнях Виктора Цоя

СНОБ
«Нужны люди, готовые биться головой о кирпичную стену». Режиссер Илья Найшуллер о фильме «Никто», новой этике и песне «Бухгалтер» «Нужны люди, готовые биться головой о кирпичную стену». Режиссер Илья Найшуллер о фильме «Никто», новой этике и песне «Бухгалтер»

Илья Найшуллер — о вызовах времени и будущем кино

СНОБ
Астральное дело Астральное дело

4 самые фантасмагорические народные теории о Юрии Гагарине

Esquire
Специалисты с синдромом самозванца работают лучше, чем уверенные в себе, показало исследование Специалисты с синдромом самозванца работают лучше, чем уверенные в себе, показало исследование

Синдром самозванца никак не влияет на производительность труда специалистов

Inc.
Леонид Городин. Человек и словарь Леонид Городин. Человек и словарь

«Словарь русских арготизмов» не мог родиться в тиши библиотек

Дилетант
IPO с нулевой суммой IPO с нулевой суммой

Кто платит за праздник доходностей на рынке первичных размещений

Forbes
«С женщинами проще»: победительницы рейтинга богатейших self-made женщин на Forbes Woman Club «С женщинами проще»: победительницы рейтинга богатейших self-made женщин на Forbes Woman Club

Почему молодые предпринимательницы должны объединяться?

Forbes
С ней шутки плохи: почему ураганы принято называть женскими именами С ней шутки плохи: почему ураганы принято называть женскими именами

Почему разрушительным ураганам ученые присваивают женские имена

Популярная механика
Ещё 10 некогда популярных продуктов, которые исчезли из магазинов Ещё 10 некогда популярных продуктов, которые исчезли из магазинов

Продолжение статьи про популярные продукты, написанное тобой самим

Maxim
Кто такой карьерист и как с ним бороться Кто такой карьерист и как с ним бороться

Если офис не дезинфицировать, в нем могут завестись карьеристы!

Maxim
Мужчины толкали женщин в огонь: как на пожаре в Париже погибли 120 аристократок Мужчины толкали женщин в огонь: как на пожаре в Париже погибли 120 аристократок

Тринадцатый благотворительный базар в Париже стал роковым

Cosmopolitan
Не только «Малкольм и Мари»: 10 мелодрам, построенных на диалоге Не только «Малкольм и Мари»: 10 мелодрам, построенных на диалоге

10 драматичных фильмов про отношения, построенные на насыщенных диалогах

Esquire
Хабиб: «В Москве я кочевал по своим подписчицам» Хабиб: «В Москве я кочевал по своим подписчицам»

Хабиб о своем клипе «Ягода-малинка»

ЖАРА Magazine
Скорая помощь: травяные сборы от отеков, которые спасут лицо после вечеринки Скорая помощь: травяные сборы от отеков, которые спасут лицо после вечеринки

Что делать, если все лицо опухло, а под глазами отеки?

Cosmopolitan
Открыть в приложении