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

Андрей Шемякин, SEA Company — о маркетинговой упаковке брендов Андрей Шемякин, SEA Company — о маркетинговой упаковке брендов

Андрей Шемякин рассказал о маркетинговом позиционировании российских брендов

РБК
Из разведки с любовью Из разведки с любовью

Приключения Яна Флеминга до Джеймса Бонда

Weekend
Одна вокруг света: озеро Титикака и город богов Одна вокруг света: озеро Титикака и город богов

179-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
Как помочь мужу вернуть уверенность в себе? Как помочь мужу вернуть уверенность в себе?

Как помочь мужу, если у него сложности на работе?

Psychologies
Характер нордический Характер нордический

Вокруг нордической кухни ходит немало споров

Bones
Как в Таджикистане строят самую высокую плотину в мире Как в Таджикистане строят самую высокую плотину в мире

Строительство Рогунской ГЭС в Таджикистане длится уже более 50 лет

Forbes
Как построить карьеру в науке и медицине и преодолеть стереотипы о возрасте Как построить карьеру в науке и медицине и преодолеть стереотипы о возрасте

Четвертая серия сериала, посвященная победителям номинации «Наука и технологии»

Forbes
12 самых дорогих наборов LEGO 12 самых дорогих наборов LEGO

Коллекционные раритеты LEGO за бешеные деньги

Maxim
Чистая работа Чистая работа

12 способов сделать стирку проще

Лиза
10 способов приготовить привычные блюда по-новому: кулинарные лайфхаки на каждый день 10 способов приготовить привычные блюда по-новому: кулинарные лайфхаки на каждый день

Оригинальные способы приготовления хорошо знакомых блюд

ТехИнсайдер
Потеют, шелушатся, немеют: диагнозы, которые можно поставить по ладоням Потеют, шелушатся, немеют: диагнозы, которые можно поставить по ладоням

Врач «прочитает» твои кисти рук не хуже профессионального хироманта

Maxim
«Не безнравственно, а благородно»: как гимназист Витольд Горский убил семь человек «Не безнравственно, а благородно»: как гимназист Витольд Горский убил семь человек

Витольд Горский действительно уничтожил всю семью купца Жемарина

VOICE
Кто такие подонки, и какую грамоту получил Филька? 10 крылатых выражений и их происхождение Кто такие подонки, и какую грамоту получил Филька? 10 крылатых выражений и их происхождение

Докопаемся до сути и разберемся с десятью крылатыми выражениями

ТехИнсайдер
7 мифов о похудении, в которые пора перестать верить навсегда 7 мифов о похудении, в которые пора перестать верить навсегда

Мифы о похудении, которые только вредят

ТехИнсайдер
Халтура как образ жизни Халтура как образ жизни

Как советский андерграунд зарабатывал на государственной службе

Weekend
«Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться «Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться

Какие у «яжматеринства» есть последствия?

Psychologies
Тип фигуры: как определить свой и как правильно подобрать гардероб Тип фигуры: как определить свой и как правильно подобрать гардероб

Как скрыть ненужное и подчеркнуть достоинства в соответствии с типом фигуры?

РБК
Палеонтологи разрешили вымершим гигантским марабу с острова Флорес летать Палеонтологи разрешили вымершим гигантским марабу с острова Флорес летать

Гигантские марабу с острова Флорес все же были способны к активному полету

N+1
До работы далеко: как общаться с коллегами по переписке До работы далеко: как общаться с коллегами по переписке

Что такое дистанционный этикет и как его придерживаться?

VOICE
Кошелек или жизнь: как научиться безболезненно экономить Кошелек или жизнь: как научиться безболезненно экономить

Как избежать крайностей и получать удовлетворение от финансовых вложений?

Psychologies
Почему мы пьем алкоголь с точки зрения эволюции Почему мы пьем алкоголь с точки зрения эволюции

Как сама эволюция объясняет нашу тягу к алкоголю?

Maxim
Стать ее голосом: как журналистка из США открывала неизвестных художниц Возрождения Стать ее голосом: как журналистка из США открывала неизвестных художниц Возрождения

Как НКО Advancing Women Artists ищет художниц эпохи Возрождения

Forbes
К нам едет Нолливуд! Чем живет и какие фильмы делает загадочный нигерийский кинематограф, мечтающий потеснить Турцию К нам едет Нолливуд! Чем живет и какие фильмы делает загадочный нигерийский кинематограф, мечтающий потеснить Турцию

Что такое Нолливуд и какие нигерийские фильмы стоит посмотреть?

VOICE
Лесные братья Лесные братья

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

Здоровье
Пять кроссоверов Lada, которые могли стать суперхитами Пять кроссоверов Lada, которые могли стать суперхитами

Вспоминаем историю неудавшихся проектов Lada

РБК
5 вопросов про Курбан-байрам 5 вопросов про Курбан-байрам

Ответы на базовые вопросы об одном из самых главных мусульманских праздников

Maxim
Графен как источник почти бесконечной энергии: революция, произошедшая случайно Графен как источник почти бесконечной энергии: революция, произошедшая случайно

Графен может вырабатывать энергию с помощью окружающей среды

ТехИнсайдер
Как сохранить молодость: 10 проверенных способов борьбы со старением Как сохранить молодость: 10 проверенных способов борьбы со старением

Вот несколько советов, как справляться с симптомами старения организма

ТехИнсайдер
Шифры, хакеры, шпионы: пока все разбираются с криптовалютой, редакция «Правил жизни» изучает историю криптографии Шифры, хакеры, шпионы: пока все разбираются с криптовалютой, редакция «Правил жизни» изучает историю криптографии

Музей криптографии: самый древний шифр, популярные пароли и худший майнер в мире

Правила жизни
Рыбалка, вулканы и гастрономия: что смотреть и пробовать на Камчатке Рыбалка, вулканы и гастрономия: что смотреть и пробовать на Камчатке

Фьюжн по-русски на Камчатке

РБК
Открыть в приложении