Первый шаг на пути создания нейтронных интерферометров с длинными плечами

N+1Наука

Физики сделали разделенный нейтронный интерферометр

Марат Хамадеев

Фотография разделенного нейтронного интерферометра. H. Lemmel et al. / Journal of Applied Crystallography, 2022

Европейские физики построили первый в мире разделенный нейтронный интерферометр. В своем опыте они работали с симметричной схемой, в которой подвижен только анализатор. Благодаря высокоточной системе позиционирования и контролю температуры им удалось получить контрастную интерферограмму. В перспективе их наработки помогут создать кососимметричный нейтронный интерферометр, плечи которого можно будет делать длинными. Исследование опубликовано в Journal of Applied Crystallography.

Более полувека назад Ричард Фейнман, рассуждая о квантовых свойствах электронов, предложил мысленный эксперимент с двумя щелями. Его целью было показать возникновение квантовой интерференции, которая возникает, если частица может достигнуть конечной точки несколькими альтернативными способами. Предложенный принцип нашел применение в интерферометрах — приборах, основанных на чувствительности квантовой интерференции к условиям, в которых распространяются частицы.

Чувствительность интерферометра тем выше, чем меньше длина волны частицы. В случае массивных частиц речь идет о дебройлевской длине волны, которая чаще всего обратно пропорциональна корню из массы. Идеальным инструментом интерферометрии, таким образом, стали атомы, с помощью которых удается изготавливать чрезвычайно чувствительные переносные гравиметры, а также ловить тонкие гравитационные эффекты.

Однако атомные интерферометры чрезвычайно сложны, поскольку движением пучка атомов в них управляют точно настроенные лазерные вспышки. Вместо них можно использовать пучки нейтронов, которые также обладают внушительной массой. Для их расщепления, перенаправления и сведения можно использовать кристаллы, на которых частицы испытывают дифракцию. Проблема, однако, в том, что вместе с чувствительностью к сигналу интерферометр приобретает чувствительность к неидеальностям при расположении основных элементов друг относительно друга.

Впервые эта проблема была решена в 1974 году с помощью идеального монокристалла кремния, пространство которого аккуратно выпиливается, чтобы оставить лишь несколько пластин, служащих делителем, анализатором и брэгговскими зеркалами. Сегодня такой способ стал стандартом нейтронной интерферометрии, позволяя физикам закручивать нейтроны, проверять дискретность пространства-времени и искать пятую силу. Вместе с тем, длина пути нейтронов жестко ограничена размерами кристаллов, что критично для некоторых эффектов. Кроме того, не все желаемые объекты можно разместить между пластинами. Этих проблем были бы лишены интерферометры с разделяющимися частями, но их создание упирается

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Стандарт устойчивости: что такое таксономия и какое отношение она имеет к ESG Стандарт устойчивости: что такое таксономия и какое отношение она имеет к ESG

Как работает таксономия в России и мире

Forbes
Новые русские миллионеры Новые русские миллионеры

Новые русские миллионеры — что это за люди и как они вошли в новую реальность

Правила жизни
9 культовых хоррор-фильмов в жанре научной фантастики 9 культовых хоррор-фильмов в жанре научной фантастики

Советуем научно-фантастические фильмы 1950-х!

Правила жизни
3 принципа от профессора MIT, которые помогут добиться успеха 3 принципа от профессора MIT, которые помогут добиться успеха

От навыка коммуникации зависит успех в жизни

Inc.
Ученые рассказали, как правильно прыгать в воду, чтобы ничего не повредить Ученые рассказали, как правильно прыгать в воду, чтобы ничего не повредить

Как безопасно прыгать в воду?

ТехИнсайдер
Дать слово преступникам: как репрессии в Индонезии влияют на общество спустя полвека Дать слово преступникам: как репрессии в Индонезии влияют на общество спустя полвека

Как в Индонезии осмысляют геноцид и почему реальные события искажаются

Forbes
Крысы опылили фейхоа Крысы опылили фейхоа

Грызуны и деревья перешли к взаимовыгодному сотрудничеству

N+1
В чем секрет Xiaomi: что действительно выпускает компания? В чем секрет Xiaomi: что действительно выпускает компания?

Как Xiaomi превратилась из заурядной компании во всемирно известный бренд

CHIP
Атмосфера драйва Атмосфера драйва

Необычный симбиоз стилей получился из-за разных предпочтений владельцев

Идеи Вашего Дома
Хроматин в живой клетке проявил свойства жидкости Хроматин в живой клетке проявил свойства жидкости

Биофизики исследовали движение хроматина в живой клетке

N+1
«Купить часть скалы»: во что инвестирует 77-летний бейсбольный магнат во время спада «Купить часть скалы»: во что инвестирует 77-летний бейсбольный магнат во время спада

Куда Артуро Морено инвестирует во время экономического спада?

Forbes
Клумбы и цветники на даче своими руками Клумбы и цветники на даче своими руками

Как легко и недорого преобразить дачный участок?

Лиза
Совместное проживание с партнером: как подготовиться Совместное проживание с партнером: как подготовиться

Как правильно подготовиться к важному этапу совместного проживания?

Psychologies
Анечка. 24.06.90 Анечка. 24.06.90

Возвращение на сцену ANNA ASTI удалось на славу

OK!
Папы в аутизме Папы в аутизме

Как фигурное катание сплотило семьи с особенными детьми

Men Today
Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае

Отрывок из автофикшена Светланы Дорошевой о шанхайской арт-резиденции

Forbes
Одержимая пластическими операциями 81-летняя Одержимая пластическими операциями 81-летняя

Светскую львицу Джослин Вильденштейн называют "невестой Франкенштейна"

VOICE
7 удивительных историй о красках-убийцах 7 удивительных историй о красках-убийцах

Некоторые из этих красок стоили целое состояние, а некоторые — убивали

Maxim
Как приспособиться к чему угодно Как приспособиться к чему угодно

10 способов приспосабливаться, проверенных героями сериалов

Weekend
Николай Бобров: «Мне запросто может позвонить шеф из другого ресторана и попросить рецепт» Николай Бобров: «Мне запросто может позвонить шеф из другого ресторана и попросить рецепт»

Интервью с шефом Николаем Бобровым о поиске идей, конкуренции у поваров и жизни

Bones
Одна вокруг света: озеро Титикака и ворота в Боливию Одна вокруг света: озеро Титикака и ворота в Боливию

180-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: в Боливию

Forbes
«Страх отступает, когда ты сделал первый шаг» «Страх отступает, когда ты сделал первый шаг»

Миша М — о новых песнях, смене псевдонима и планах

OK!
6 причин любить свои недостатки 6 причин любить свои недостатки

Как полюбить все свои особенности?

Psychologies
Как телефоны разрушают наши жизни Как телефоны разрушают наши жизни

Цифровой вампиризм. Что это такое?

Psychologies
Станет ли в России меньше трудовых мигрантов и как нужно менять отношение к их труду Станет ли в России меньше трудовых мигрантов и как нужно менять отношение к их труду

Почему любой стране важно оставаться привлекательной для иммигрантов

Forbes
Большинство зубов ранних Homo из Колыбели человечества принадлежало другим гоминидам Большинство зубов ранних Homo из Колыбели человечества принадлежало другим гоминидам

Палеоантропологи повторно исследовали зубы ранних Homo в Колыбели человечества

N+1
Цветок тройного назначения Цветок тройного назначения

Календула — неприхотливый однолетник с массой достоинств

Наука и жизнь
Женихи не прощают смешного: что значил бал для девушки в XIX веке Женихи не прощают смешного: что значил бал для девушки в XIX веке

Отрывок из романа «Нашествие» — альтернативного взгляда на мир 1812 года

Forbes
Соль земли: как технологии позволяют анализировать почву и повышать урожайность Соль земли: как технологии позволяют анализировать почву и повышать урожайность

Какие технологии сегодня позволяют анализировать почву?

ТехИнсайдер
Почему раздельный купальник назвали бикини и как это оскорбило ученых (спойлер - да, всё дело в женской наготе!) Почему раздельный купальник назвали бикини и как это оскорбило ученых (спойлер - да, всё дело в женской наготе!)

Появление раздельного купального костюма произвело поистине взрывной эффект

VOICE
Открыть в приложении