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

Точка автозакипания: как выбрать автомобильный радиатор Точка автозакипания: как выбрать автомобильный радиатор

Зачем нужны радиаторы и как их следует выбирать для своего автомобиля

Популярная механика
Строим трансформатор Теслы на дому Строим трансформатор Теслы на дому

Резонансный трансформатор, известный также как «катушка Теслы»

Популярная механика
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
Политическая облава: как власть пытается покончить с внесистемной оппозицией Политическая облава: как власть пытается покончить с внесистемной оппозицией

Наступило время уничтожения внесистемной оппозиции как явления

Forbes
Химерные крысы произвели мышиные сперматозоиды Химерные крысы произвели мышиные сперматозоиды

Создание химерных животных позволит поддерживать численность вымирающих видов

N+1
«Жизнь моя, кинематограф» «Жизнь моя, кинематограф»

История жизни и творчества кумира поколений Андрея Миронова

Лиза
Его величество кабан: 8 фактов о самом знаменитом «Мерседесе» Его величество кабан: 8 фактов о самом знаменитом «Мерседесе»

Самый совершенный автомобиль мира, который не оправдал надежд

Maxim
Ловкость рук Ловкость рук

Заменит ли искусственный интеллект человеческий разум и ручной труд?

Grazia
Правила жизни Артура Кларка Правила жизни Артура Кларка

Правила жизни писателя-фантаста Артура Кларка

Esquire
Офис в мотеле и деньги других людей: как Марк Рэндольф создавал Netflix Офис в мотеле и деньги других людей: как Марк Рэндольф создавал Netflix

Отрывок из книги «That will never work» об истории создания Netflix

Forbes
SpaceX однажды оставила инженеров на острове в океане без еды, и они устроили бунт, утверждает новая книга SpaceX однажды оставила инженеров на острове в океане без еды, и они устроили бунт, утверждает новая книга

В ранние годы SpaceX её инженеры жили и работали на острове в Тихом океане

Inc.
Актрисы Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова: Прийти в детский хоспис значит посмотреть страху в глаза Актрисы Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова: Прийти в детский хоспис значит посмотреть страху в глаза

Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова — о спектакле «Мам, а кто это на фото?»

СНОБ
10 привычек, которые вредят твоей талии 10 привычек, которые вредят твоей талии

Мифы о здоровом питании и правильном образе жизни

Cosmopolitan
Полина Оганичева Полина Оганичева

модель Полина Оганичева начале ее карьеры, любимых съемках и отношении к моде

Grazia
Алексей Айги. Год без музыки Алексей Айги. Год без музыки

Интервью с композитором Алексеем Айги

СНОБ
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
Космос, зеленая энергетика и Китай: во что инвестировать состоятельным клиентам в 2021 году Космос, зеленая энергетика и Китай: во что инвестировать состоятельным клиентам в 2021 году

Почему в 2021 году стоит инвестировать в зеленую энергетику и космос

Forbes
Если в кране нет воды Если в кране нет воды

Афладж – единственный водопровод горных деревень

Вокруг света
«Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона «Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона

Йоко Оно - одна из самых известных женщин в мире

Cosmopolitan
История «интернет-королевы» Мэри Микер: инвестор, которая предсказывает будущее Кремниевой долины История «интернет-королевы» Мэри Микер: инвестор, которая предсказывает будущее Кремниевой долины

Мэри Микер предсказала бум доткомов и пережила их крах

VC.RU
Нейронные герои Нейронные герои

Валерий Шарипов рассказал «Популярной механике» о своих синтетических героях

Популярная механика
Разработчики из Google научили смартфон распознавать постукивание по разным частям корпуса Разработчики из Google научили смартфон распознавать постукивание по разным частям корпуса

Алгоритм для смартфонов, распознающий прикосновения к корпусу

N+1
Бурные реки TikTok: как запустить рекламу в растущей соцсети и не наделать ошибок Бурные реки TikTok: как запустить рекламу в растущей соцсети и не наделать ошибок

Как не потерять деньги, запуская рекламу в TikTok

Forbes
Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство

Что происходит с организмом при переходе на фруктовую диету

Cosmopolitan
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
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
После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК

В нейронах происходит большое количество одноцепочечных разрывов после деления

N+1
В чем секрет обаяния? В чем секрет обаяния?

Что же такое обаяние? И как им обзавестись?

Esquire
Тюрьма Сугамо: культура забвения Тюрьма Сугамо: культура забвения

История первой в Японии тюрьмы, устроенной по европейскому образцу

Дилетант
Под колпаком: как нами управляют приложения для знакомств и родительского контроля Под колпаком: как нами управляют приложения для знакомств и родительского контроля

Не все полезные приложения безвредны

Forbes
Открыть в приложении