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

«Бирюзовая» помощь: как НКО переходят на самоуправление и кому это выгодно «Бирюзовая» помощь: как НКО переходят на самоуправление и кому это выгодно

Как российские фонды становятся «бирюзовыми»?

Forbes
Как ДНК и РНК создали жизнь на Земле: новая теория о происхождении всего живого Как ДНК и РНК создали жизнь на Земле: новая теория о происхождении всего живого

Находят все больше свидетельств относительно новой гипотезы о зарождении жизни

ТехИнсайдер
Что такое агрессивное умиление Что такое агрессивное умиление

Признайтесь, вам хотелось задушить в объятиях хорошенького ребенка или питомца

Psychologies
Где должна находиться «Троица» Рублева — в музее или храме? Где должна находиться «Троица» Рублева — в музее или храме?

Почему РПЦ и ученые не могут поделить «Троицу» Андрея Рублева?

СНОБ
«Я к вам пишу, а дальше что?»: как перестать бояться белого листа «Я к вам пишу, а дальше что?»: как перестать бояться белого листа

Тебя тоже пугает белый лист? VOICE знает, как бороться с белизной

VOICE
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
Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена

Пес Джульбарс — почетный ветеран вoйны

ТехИнсайдер
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
Как не надо мыть автомобиль: 5 ошибок, которые совершают чаще всего Как не надо мыть автомобиль: 5 ошибок, которые совершают чаще всего

Как во время мытья автомобиля не повредить лакокрасочное покрытие

CHIP
Оргазм не обязателен: 7 фактов о минете, которые ты должна знать Оргазм не обязателен: 7 фактов о минете, которые ты должна знать

Что нужно знать, чтобы минет был комфортным для тебя и приятным для партнера

VOICE
Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом

Кто из российских звезд пытался покорить иностранную сцену

VOICE
Личный опыт: почему я решил стать психологом Личный опыт: почему я решил стать психологом

Мы поговорили со специалистом, который только начинает свои шаги в психологии

Psychologies
«Островок разума и внутренней свободы». Основатели «Страдающего Средневековья» о новых гуманитарных курсах и юморе в темные времена «Островок разума и внутренней свободы». Основатели «Страдающего Средневековья» о новых гуманитарных курсах и юморе в темные времена

Как паблик с картинками про инквизиторов превратился в образовательный проект

Inc.
Проверенные факты о Бермудском треугольнике: что нам известно на самом деле Проверенные факты о Бермудском треугольнике: что нам известно на самом деле

Что на самом деле известно о Бермудском треугольнике?

ТехИнсайдер
Портрет на фоне Галактики Портрет на фоне Галактики

Чёрные дыры – самое смелое предсказание общей теории относительности Эйнштейна

Наука и жизнь
Развод по-русски Развод по-русски

9 способов не остаться без штанов после развода

Лиза
Как создать стикеры в Телеграме: пошаговая инструкция Как создать стикеры в Телеграме: пошаговая инструкция

Рассказываем, как сделать стикеры в Телеграме и поделиться своим стикерпаком

CHIP
Несовместимость партнеров для рождения ребенка: 5 причин Несовместимость партнеров для рождения ребенка: 5 причин

Несовместимость партнеров и психологическое бесплодие: что делать?

Psychologies
Настольная книга идеального тренировочного партнера Настольная книга идеального тренировочного партнера

Какого напарника искать и как самому стать тем, кто раскроет силу в других

Men Today
Мороки Италии Мороки Италии

«Венецияфрения»: туристический хоррор с киноцитатами

Weekend
Как выбрать итальянский ресторан и не разочароваться? Пошаговая инструкция от Уиллиама Ламберти Как выбрать итальянский ресторан и не разочароваться? Пошаговая инструкция от Уиллиама Ламберти

Какие ошибки совершают рестораторы, открывая итальянский ресторан?

Правила жизни
«Французский язык в России». Социальная, политическая, культурная и литературная история «Французский язык в России». Социальная, политическая, культурная и литературная история

ВXVIII–XIX веке российское дворянство было всерьез увлечено всем французским

N+1
«Психологическая кастрация»: как женщина убивает в мужчине мужчину «Психологическая кастрация»: как женщина убивает в мужчине мужчину

Что чаще всего психологи подразумевают под фразой «убить в мужчине мужчину»?

Psychologies
14000-летний архаичный череп из Китая оказался сапиентным 14000-летний архаичный череп из Китая оказался сапиентным

Палеогенетики отсеквенировали ДНК из останков, найденных в пещере Малудун

N+1
Иркутский монстр: как советский врач Василий Кулик стал маньяком, убивающим в полнолуние Иркутский монстр: как советский врач Василий Кулик стал маньяком, убивающим в полнолуние

Василий Кулик очень быстро получил кличку «Иркутский монстр»

VOICE
Галоскоп ORGAN не нашел аксионов массой от 63 до 67 микроэлектронвольт Галоскоп ORGAN не нашел аксионов массой от 63 до 67 микроэлектронвольт

Физики отчитались о первой фазе работы эксперимента ORGAN

N+1
Date rape drug: зачем женщинам подсыпают снотворное на свиданиях и вечеринках Date rape drug: зачем женщинам подсыпают снотворное на свиданиях и вечеринках

Как не стать жертвой изнасилования на свиданиях и вечеринках?

Forbes
Какая самая высокая температура в известной Вселенной и можно ли ее достичь? Какая самая высокая температура в известной Вселенной и можно ли ее достичь?

Удастся ли нам нагреть на Земле вещество до самой высокой температуры?

ТехИнсайдер
Дикие истории Дикие истории

Как накормить гостя не только вкусной, но и полезной едой?

Bones
Саша Николаенко: «Муравьиный бог: реквием». Что растет из нелюбви Саша Николаенко: «Муравьиный бог: реквием». Что растет из нелюбви

Отрывок из книги Саша Николаенко о том, как детство тратит свое будущее

СНОБ
Открыть в приложении