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

Это вам не игрушки Это вам не игрушки

Какие технические уловки помогали создавать видеоигровую классику

N+1
10 самых остроумных и жестоких наказаний для игровых пиратов 10 самых остроумных и жестоких наказаний для игровых пиратов

Видеоигровая индустрия почти всегда страдала от пиратства

Популярная механика
Берут – беги Берут – беги

Теневая экономика России настолько велика, что называть ее теневой даже неловко

Esquire
5 ошеломляющих фотографий смерти 5 ошеломляющих фотографий смерти

Тот редкий случай, когда смерть завораживает

Maxim
Незаметное похудение: как мы сжигаем калории, не зная об этом Незаметное похудение: как мы сжигаем калории, не зная об этом

Человеческий организм — штука крайне сложная и умная

Cosmopolitan
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
О, дивный новый мир: что поражает менеджера после ухода из корпорации в стартап О, дивный новый мир: что поражает менеджера после ухода из корпорации в стартап

Как можно сменить дорогой офис на комнату в подвале рынка

Forbes
Как поддержать себя, если вы страдаете хроническим заболеванием Как поддержать себя, если вы страдаете хроническим заболеванием

Что можно сделать, оказавшись лицом к лицу с болезнью?

Psychologies
«На словах ты Лев Толстой»: почему популярные онлайн-курсы в резюме — тревожный знак при найме «На словах ты Лев Толстой»: почему популярные онлайн-курсы в резюме — тревожный знак при найме

Онлайн-курсы в резюме кандидата — обманчивое представление об его уровне?

Forbes
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
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.
Как построить успешную карьеру в крупной федеральной компании. «Свежие перспективы» «Пятёрочки» Как построить успешную карьеру в крупной федеральной компании. «Свежие перспективы» «Пятёрочки»

Интервью с директором по управлению персонала «Пятёрочки» Ларисой Бодягиной

Inc.
Союз нерушимый Союз нерушимый

Семейные союзы в дизайне, архитектуре и искусстве

AD
Любовница императора, военный министр и владелец казино. Топ-3 коррупционеров Российской империи Любовница императора, военный министр и владелец казино. Топ-3 коррупционеров Российской империи

На чем зарабатывали самые известные коррупционеры накануне революции 1917 года

СНОБ
Из Китая с ужасом. Легизм — самая честная и жуткая тоталитарная доктрина в мире Из Китая с ужасом. Легизм — самая честная и жуткая тоталитарная доктрина в мире

Лучше бы древние китайцы ограничились шелком, фарфором и порохом

Maxim
Астрономы исключили риск столкновения Земли с Апофисом на 100 лет вперед Астрономы исключили риск столкновения Земли с Апофисом на 100 лет вперед

Апофис исключен из списка астероидов, которые могут угрожать Земле

N+1
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
«Это больше не мужская профессия»: фэшн-аналитик — о трендах на подиумах и фабриках «Это больше не мужская профессия»: фэшн-аналитик — о трендах на подиумах и фабриках

Людмила Норсоян — о том, как психотерапия и цифровизация изменили моду

Forbes
8 неожиданных признаков недостатка сна. На какие симптомы надо обратить внимание — и это не зевота и усталость 8 неожиданных признаков недостатка сна. На какие симптомы надо обратить внимание — и это не зевота и усталость

Недостаток сна имеет накопительный эффект и проявляется не так, как вы думаете

Inc.
Животное, которое не стареет: голый землекоп Животное, которое не стареет: голый землекоп

Этот удивительный зверек поможет человечеству избавиться от старости

Популярная механика
Как и с чем носить мужской макинтош: показывает режиссер и актер Семен Серзин Как и с чем носить мужской макинтош: показывает режиссер и актер Семен Серзин

Как соблюсти идеальный баланс между комфортом и стилем?

Esquire
Вместе до гробовой доски: история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина Вместе до гробовой доски: история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина

Долгая и красивая история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина

Cosmopolitan
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
Роскошь передвижения или «тяжелый люкс» в мире туризма Роскошь передвижения или «тяжелый люкс» в мире туризма

Как лучше потратить сэкономленные за локдаун пиастры?

Playboy
Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы

Какой будет жизнь девушки, если она выберет роль жены, отказавшись от карьеры

Cosmopolitan
Каршеринг заблокировал мою машину. Что делать? Каршеринг заблокировал мою машину. Что делать?

Куда звонить и от кого ждать помощи, если каршеринг перекрыл дорогу

РБК
Замена единственного нуклеотида помогла арктическим сапсанам увеличить дальность миграций Замена единственного нуклеотида помогла арктическим сапсанам увеличить дальность миграций

Особый вариант гена ADCY8 улучшил долговременную память сапсанов

N+1
Новые космические бизнесы: Олег Мансуров Новые космические бизнесы: Олег Мансуров

Я работаю „в космосе“, потому что это может принести пользу для всего мира

Esquire
Наночастицы против рака: прорыв в онкологии Наночастицы против рака: прорыв в онкологии

Как онкологи синтезируют наночастицы, которые позволяют удалять опухоль

Популярная механика
10 открытий, сделанных на Марсе 10 открытий, сделанных на Марсе

Что удалось узнать о Марсе за последние годы?

Популярная механика
Открыть в приложении