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

Одиночество разглядели в сети пассивного режима работы мозга Одиночество разглядели в сети пассивного режима работы мозга

У одиноких людей работа мозга отличается как структурно, так и функционально

N+1
10 самых плохих российских фильмов. Издание третье, исправленное и дополненное 10 самых плохих российских фильмов. Издание третье, исправленное и дополненное

Отечественное кино не прекращает попыток нащупать дно

Maxim
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
9 вещей, которые всем кажутся важными, но на самом деле не имеют смысла 9 вещей, которые всем кажутся важными, но на самом деле не имеют смысла

Критикуем и отменяем архаичные авторитеты

Maxim
Часы марсианского тракториста Часы марсианского тракториста

Когда и зачем человеку может понадобиться новая система измерения времени?

Вокруг света
Домой, в Европу Домой, в Европу

Квартира для супругов, которые много лет работали в европейских странах

SALON-Interior
Детство монстров Детство монстров

Как, кто и почему породил Кинг-Конга и Годзиллу

Weekend
Как за 5 минут выучить что угодно навсегда Как за 5 минут выучить что угодно навсегда

Метод флэш-карточек — лучший способ тренировать память

Inc.
Такси на конной тяге Такси на конной тяге

История городского транспорта России XIX-XX века

Дилетант
Бактерии в офисе: где их больше всего? Бактерии в офисе: где их больше всего?

Разбираемся, где именно собирается больше всего бактерий в типичном офисе

CHIP
Музей и революция Музей и революция

1917 год кардинальным образом изменил жизнь российского государства

Дилетант
Туда и дорога Туда и дорога

Портрет родной страны глазами фотографа и блогера Илии Воскресенского

GQ
«Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных «Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных

Отрывок из романа Ольги Громовой «Вальхен» об остарбайтерах

Esquire
Биологи создали карту будущих открытий новых видов позвоночных Биологи создали карту будущих открытий новых видов позвоночных

Больше всего неописанных видов оказалось среди рептилий тропических лесов

N+1
«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
Работа мечты: как трезво оценить свой профессионализм и получить оффер Работа мечты: как трезво оценить свой профессионализм и получить оффер

Какие навыки нужны, если вы хотите успешно пройти собеседование

Forbes
Трагедия изумрудного острова Трагедия изумрудного острова

Население Ирландии сократилось почти на треть после голода в середине XIX века

Дилетант
«Скопинский маньяк изнасиловал меня 900 раз»: жертва Мохова о его преступлениях «Скопинский маньяк изнасиловал меня 900 раз»: жертва Мохова о его преступлениях

Жертва Виктора Мохова рассказала, что думает о наказании для насильника

Cosmopolitan
Москвичи в Ташкенте: почему мы переехали в Узбекистан и чем он нас удивил Москвичи в Ташкенте: почему мы переехали в Узбекистан и чем он нас удивил

Что общего у Москвы и Ташкента, а в чем они различаются кардинально?

Psychologies
Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок? Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок?

Неужели представители «сильного пола» готовы сражаться за духи и цепочки?

Cosmopolitan
5 интересных научно-фантастических романа, где главными героями выступают ученые 5 интересных научно-фантастических романа, где главными героями выступают ученые

Фантастические романы, которые показывают, что наука — это приключение

Популярная механика
Ученые подтвердили преобладание выбросов парниковых газов в тропиках Амазонки Ученые подтвердили преобладание выбросов парниковых газов в тропиках Амазонки

Переломный момент для эмиссии углекислого газа наступил еще в 2007 году

N+1
Потрясающие снимки космической Потрясающие снимки космической

Вселенная — сложнейшая структура, и организована она весьма непросто

Популярная механика
Не блести как блин! Как не испортить лицо хайлайтером расскажет наш визажист Не блести как блин! Как не испортить лицо хайлайтером расскажет наш визажист

Хайлайтер обладает поистине магической энергией!

Cosmopolitan
Ольга Бузова: «Мое место никто не займет» Ольга Бузова: «Мое место никто не займет»

Ольга Бузова рассказала о том, как относится к денежным подаркам

ЖАРА Magazine
Диета недели: белковая Диета недели: белковая

Белковая диета и сегодня остается одним из самых популярных способов похудеть

Cosmopolitan
Как проходят уроки литературы в школах Как проходят уроки литературы в школах

Отрывок из книги Риммы Раппопорт «Читай не хочу»

СНОБ
7 признаков того, что отношения на расстоянии изжили себя 7 признаков того, что отношения на расстоянии изжили себя

Как понять, что делать дальше — пытаться все «починить» или расходиться?

Psychologies
Вся правда о Вся правда о

Кто задумывается о том, какой ценой достигается идеальное тело?

Cosmopolitan
Посмотри с бойфрендом: самые красивые  и чувственные эротические фильмы Посмотри с бойфрендом: самые красивые  и чувственные эротические фильмы

Что посмотреть вдвоем, чтобы настроиться на нужную волну и незабываемый вечер?

Cosmopolitan
Открыть в приложении