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
Говорящие рыбы Говорящие рыбы

Как рыбы издают звуки?

Наука и жизнь
Талкыш калеве Талкыш калеве

Талкыш калеве — старинное турецкое сладкое блюдо

Bones
12 стран для цифровых кочевников: где и как получить визу Digital Nomad 12 стран для цифровых кочевников: где и как получить визу Digital Nomad

В каких странах и как россияне могут получить визу цифрового кочевника?

Forbes
Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями

В чем разница между квантовым и постквантовым шифрованием?

ТехИнсайдер
Как сделать держатель для смартфона: 10 вариантов подставок своими руками Как сделать держатель для смартфона: 10 вариантов подставок своими руками

Подставка для смартфона нужна не всегда, но когда понадобится — её можно сделать

ТехИнсайдер
3 хитрых вопроса, чтобы вычислить вора 3 хитрых вопроса, чтобы вычислить вора

Как и о чем спросить человека, которого ты подозреваешь в воровстве

Maxim
Самые активные и самые ленивые породы собак: список Самые активные и самые ленивые породы собак: список

Немалый вклад в характер и активность собаки вносит порода животного

ТехИнсайдер
Археологи нашли в Гнездове подтверждение письменных свидетельств о погребальном обряде русов Археологи нашли в Гнездове подтверждение письменных свидетельств о погребальном обряде русов

Археологи сообщили о первых результатах раскопок в Гнездове

N+1
5 тайн океана, которые не могут разгадать ученые 5 тайн океана, которые не могут разгадать ученые

Медузное бессмертие, отчаявшиеся киты, загадочный фиолетовый шар, молочные моря

Maxim
Беспорядок в больших водных кластерах ограничил время их ионизации Беспорядок в больших водных кластерах ограничил время их ионизации

Волновые функции электронных вакансий локализуются из-за эффекта Андерсона

N+1
Как распознать лицемера: 3 главных признака Как распознать лицемера: 3 главных признака

Как понять, что есть лицемерие?

Psychologies
Парадоксы аппетита Парадоксы аппетита

80% молодых женщин считают себя толстыми

Лиза
5 продуктов из магазина, которые можно вырастить дома 5 продуктов из магазина, которые можно вырастить дома

Из магазинных продуктов вы можете вырастить целый сад

ТехИнсайдер
7 привычек, которые мешают нам жить 7 привычек, которые мешают нам жить

Что следует изменить в своем образе жизни миллениалам?

Psychologies
Где отдохнуть на природе: 10 садов Москвы и Подмосковья Где отдохнуть на природе: 10 садов Москвы и Подмосковья

Тенистые сады — отличная альтернатива многолюдным и шумным городским паркам

РБК
Антиотражающий слой сделал мутную среду прозрачной Антиотражающий слой сделал мутную среду прозрачной

Физики придумали, как сделать мутную рассеивающую среду полностью прозрачной

N+1
Запах паразитического грибка заставил самцов мух спариваться с мертвыми самками Запах паразитического грибка заставил самцов мух спариваться с мертвыми самками

Грибок Entomophthora muscae заражает самцов комнатных мух

N+1
Жизнь в ночном сумраке: шесть лучших фильмов про вампиров и оборотней Жизнь в ночном сумраке: шесть лучших фильмов про вампиров и оборотней

Фильмы, которые точно стоит посмотреть любителям сверхъестественной фантастики

Forbes
Деньги на ветер: 5 популярных бьюти-процедур, вау-эффект от которых сильно преувеличен Деньги на ветер: 5 популярных бьюти-процедур, вау-эффект от которых сильно преувеличен

Бьюти-процедуры, суперэффекта от которых на самом деле ждать не стоит

VOICE
Что такое циркулярная ссора Что такое циркулярная ссора

Иногда ссора происходит по циркулярному принципу. Что это значит?

Psychologies
Палеогенетики подтвердили родство таштыкских мумий с сибирскими скифами Палеогенетики подтвердили родство таштыкских мумий с сибирскими скифами

Ученые впервые прочитали геномы представителей таштыкской культуры

N+1
Автомобиль как роскошь: кузова прекрасной эпохи Автомобиль как роскошь: кузова прекрасной эпохи

В XX веке кузова авто строили под заказ, в соответствии с фантазиями клиента

Maxim
Халтура как образ жизни Халтура как образ жизни

Как советский андерграунд зарабатывал на государственной службе

Weekend
Шкалик Шкалик

Анатолий живет очень скромно и пишет роман про старый газетный лист

Правила жизни
«Нет ничего нагляднее, чем реальность»: как искусство борется с домашним насилием «Нет ничего нагляднее, чем реальность»: как искусство борется с домашним насилием

Какую роль искусство играет в борьбе с домашним насилием?

Psychologies
Орнитолог-любитель переоткрыл скрывавшуюся 124 года птицу Орнитолог-любитель переоткрыл скрывавшуюся 124 года птицу

Орнитолог-любитель обнаружил птицу, которая 124 года не попадалась на глаза

N+1
«Первая леди всего мира»: как Элеонор Рузвельт добилась успеха, нарушая все правила «Первая леди всего мира»: как Элеонор Рузвельт добилась успеха, нарушая все правила

Жизнь Элеонор Рузвельт напоминает киносюжет

Forbes
10 признаков того, что ты психологически стабилен 10 признаков того, что ты психологически стабилен

Список, по которому можно определить — ты уже на пределе, или еще вывозишь

Maxim
«Работает мало, делает много»: как российские экзоскелеты ускоряют производство «Работает мало, делает много»: как российские экзоскелеты ускоряют производство

Экзоскелеты: как их можно применять в сфере производства

ТехИнсайдер
Открыть в приложении