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

Распутство и добродетель в эволюции половых хромосом Распутство и добродетель в эволюции половых хромосом

Прямо сейчас, возможно, на Земле появляется новая половая хромосома

СНОБ
Как по дизайну квартиры понять характер владельца — объясняет эксперт Как по дизайну квартиры понять характер владельца — объясняет эксперт

Любителям покупать круглые пуфики приготовиться

Maxim
«Восстание феникса»: как Эван Рэйчел Вуд справилась с абьюзом и занялась правозащитой «Восстание феникса»: как Эван Рэйчел Вуд справилась с абьюзом и занялась правозащитой

Как Эван Рэйчел Вуд борется против домашнего насилия

Forbes
Почему так популярны теории заговора? Они доставляют сторонникам приятные эмоции Почему так популярны теории заговора? Они доставляют сторонникам приятные эмоции

Несмотря на все научные опровержения, теории заговора по-прежнему популярны

ТехИнсайдер
Unmatched по версии Кранаха: что стоит за картинами немецкого живописца? Unmatched по версии Кранаха: что стоит за картинами немецкого живописца?

На какие темы писал картины Лукас Кранах и кого таким образом высмеивал

Правила жизни
Первая вдова СССР Первая вдова СССР

Крупская занималась вопросами коммунистического воспитания и образования

Дилетант
Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат

Как влияет на белое вино длительное хранение на полке магазина

N+1
Моль, тараканы и клопы, вы сами уйдете, или вам помочь? Лучшие способы борьбы с насекомыми в квартире Моль, тараканы и клопы, вы сами уйдете, или вам помочь? Лучшие способы борьбы с насекомыми в квартире

У нас есть действенные методы борьбы не только с тараканами, но и с клопом

ТехИнсайдер
«Чувствую себя 6-летним ребенком»: как живет женщина с редкой формой амнезии «Чувствую себя 6-летним ребенком»: как живет женщина с редкой формой амнезии

История девушки, которая забывает почти всю свою жизнь и переносится в прошлое

Psychologies

Гуф и Murovei — о том, как они изменились за два года

Правила жизни
Три упражнения для борьбы с тревожностью и депрессией Три упражнения для борьбы с тревожностью и депрессией

Что делать, чтобы выйти из замкнутого круга тревоги

Psychologies
Скачок магнитного поля 1,1 миллиарда лет назад указал на солидный возраст внутреннего ядра Земли Скачок магнитного поля 1,1 миллиарда лет назад указал на солидный возраст внутреннего ядра Земли

В протерозое геодинамо генерировало поле, которое было сильнее современного

N+1
Почему мозг тратит такое большое количество энергии даже в состоянии покоя? Почему мозг тратит такое большое количество энергии даже в состоянии покоя?

На что мозг тратит более 90% расходуемой им энергии?

ТехИнсайдер
Лесные братья Лесные братья

Июль-август – время трёх лесных ягод: малины, черники и брусники

Здоровье
Почему нам не нужна близость? 3 важные причины Почему нам не нужна близость? 3 важные причины

Причины, которые превращаются в знак «Стоп!» на пути к гармоничному сексу

Psychologies
На партийном девичнике На партийном девичнике

Расспрашиваем о кремлёвских дамах Нину Хрущёву, внучку советского лидера

Дилетант

Татьяна Фомичева - о своем проекте STUDIO 29, сбывшихся мечтах и планах

VOICE
Посттравматический рост: как вписать экстремальный опыт в картину жизни Посттравматический рост: как вписать экстремальный опыт в картину жизни

«Преодолеть страх — значит найти точку опоры за пределами ситуации»

Psychologies
Перепланировка: правила изменились Перепланировка: правила изменились

Разбираемся, что можно, а что нельзя делать при ремонте квартиры

Идеи Вашего Дома
Оказалось, что людям нравится проводить время без смартфона. Однако они этого не понимают Оказалось, что людям нравится проводить время без смартфона. Однако они этого не понимают

Способен ли человек наслаждаться временем, отложив смартфон?

ТехИнсайдер
Кто такая Ружа Игнатова, попавшая в список самых разыскиваемых преступников Кто такая Ружа Игнатова, попавшая в список самых разыскиваемых преступников

За что основательницу OneCoin ищет ФБР?

СНОБ
Это вовсе не шея! 5 частей тела, которые стареют первыми и чем это грозит Это вовсе не шея! 5 частей тела, которые стареют первыми и чем это грозит

Наши органы стареют с разной скоростью, и нужно знать, к чему это может привести

VOICE
Чистая работа Чистая работа

12 способов сделать стирку проще

Лиза
Мартин Иванов: Всех своих «Таурусов» я получил за фильмы о Борне Мартин Иванов: Всех своих «Таурусов» я получил за фильмы о Борне

Чем известен автомобильный каскадёр Мартин Иванов?

4x4 Club
Оформляем квартиру: пять шагов к стилю ар-деко Оформляем квартиру: пять шагов к стилю ар-деко

Как с помощью интерьера почувствовать себя современными королями?

Караван историй
Парадокс Пето: ученые узнали, почему слоны редко болеют раком Парадокс Пето: ученые узнали, почему слоны редко болеют раком

Что такое пародокс Пето и почему он не распространяется на слонов?

ТехИнсайдер
История самого популярного российского салата, или почему мы все так любим “Оливье” История самого популярного российского салата, или почему мы все так любим “Оливье”

Как салат “Оливье” стал нашим национальным символом?

ТехИнсайдер
5 фантастических произведений про постчеловечество: какими будут цивилизации будущего 5 фантастических произведений про постчеловечество: какими будут цивилизации будущего

Книги о мирах, в которых люди шагнули на следующую ступень эволюции

ТехИнсайдер
Роботы учатся домашнему хозяйству, просто глядя, как это делают люди Роботы учатся домашнему хозяйству, просто глядя, как это делают люди

Как роботы учатся помогать людям дома

ТехИнсайдер
Евгений Ткачук. Мой путь Евгений Ткачук. Мой путь

Есть ощущение, что путь мой возник еще до моего рождения

Коллекция. Караван историй
Открыть в приложении