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

«Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам «Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам

Как обстоят дела с юридическим образованием и оттоком специалистов в России?

Forbes
Зачем нужен пилинг для кожи головы и как его выбрать Зачем нужен пилинг для кожи головы и как его выбрать

Пилинг поможет избавиться от перхоти, зуда и повышенной жирности головы

РБК
«Позорная стигма»: историк Михаил Майзульс о том, как в Средневековье помечали врагов «Позорная стигма»: историк Михаил Майзульс о том, как в Средневековье помечали врагов

Историк-медиевист Михаил Майзульс — как в Средние века использовали цвет

Forbes
Сергей Булгаков: мир как хозяйство Сергей Булгаков: мир как хозяйство

Как Сергей Булгаков положил начало современному экологическому мышлению

Эксперт
Дитя инцеста: почему Гитлер стыдился своей матери Клары Пельцль Дитя инцеста: почему Гитлер стыдился своей матери Клары Пельцль

Почему Адольф Гитлер стеснялся темных пятен в своей родословной?

ТехИнсайдер
Нетипичная Балтика: как небанально провести выходные в Калининградской области Нетипичная Балтика: как небанально провести выходные в Калининградской области

Изучаем места в Калининградской области, которых точно нет в путеводителях!

Maxim
Каким бывает пилинг для лица и кому он противопоказан Каким бывает пилинг для лица и кому он противопоказан

Разбираемся в тонкостях выбора и применения пилингов

РБК
В Турции нашли летнюю резиденцию внука Чингисхана Хулагу В Турции нашли летнюю резиденцию внука Чингисхана Хулагу

Обнаружены следы поселения, предположительно сооруженного ильханом Хулагу

N+1
Почему врачи десятилетиями считали, что работа яичников приводит к женскому безумию Почему врачи десятилетиями считали, что работа яичников приводит к женскому безумию

Почему медики так долго не воспринимали всерьез женские болезни?

СНОБ
Без гаремов и Серканов Болатов: 9 новых турецких сериалов, которые стоит посмотреть Без гаремов и Серканов Болатов: 9 новых турецких сериалов, которые стоит посмотреть

Теперь турецкие сериалы научились говорить о реальных проблемах общества

Правила жизни
«Ты что тут делаешь, девочка?»: как женщины строят карьеру в «мужских» профессиях «Ты что тут делаешь, девочка?»: как женщины строят карьеру в «мужских» профессиях

Женщины испытывают большие сложности в профессиях, которые считаются «мужскими»

Forbes
«Жизнь на кончике скальпеля»: Истории нейрохирурга о непростых решениях. «Жизнь на кончике скальпеля»: Истории нейрохирурга о непростых решениях.

Отрывок из книги нейрохирурга — о уроках, которые ему преподали пациенты

N+1
Спящий режим Спящий режим

Мы расскажем вам всё, что нужно знать про новые технологии, чтобы лучше спать

Men Today
Исследование: работа женщины на посту CEO или в правлении способствует большему разнообразию в компании Исследование: работа женщины на посту CEO или в правлении способствует большему разнообразию в компании

Репрезентация женщин на постах СЕО влияет на гендерное разнообразие в компаниях

Inc.
X, Y и сексизм в науке X, Y и сексизм в науке

Как все устроить, чтобы мальчиков и девочек рождалось поровну

СНОБ
«Мне ломали нос, были сотрясения мозга»: Алена Ашмарина заявила о насилии бывшего мужа «Мне ломали нос, были сотрясения мозга»: Алена Ашмарина заявила о насилии бывшего мужа

Алена Ашмарина рассказала о пережитом насилии

VOICE
Руководство для IT-специалиста: какой язык программирования выбрать для разработки мобильного приложения Руководство для IT-специалиста: какой язык программирования выбрать для разработки мобильного приложения

Популярные языки программирования для мобильных приложений

ТехИнсайдер
Игра на повышение: 8 вещей, которые нужно делать, чтобы карьера не буксовала Игра на повышение: 8 вещей, которые нужно делать, чтобы карьера не буксовала

Для карьерного роста понадобятся качества, о которых ты и не задумывалась

VOICE
Большой отец Большой отец

Как Олег Кулик стал символом постсоветского искусства и разделил его судьбу

Weekend
Группа «Созвездие Отрезок» — о новом альбоме и концертной площадке мечты Группа «Созвездие Отрезок» — о новом альбоме и концертной площадке мечты

Группа «Созвездие Отрезок» — почему им так важны безумные костюмы

РБК
Уместить человечество в 16 типов: что такое тестирование MBTI и стоит ли ему верить Уместить человечество в 16 типов: что такое тестирование MBTI и стоит ли ему верить

Действительно ли люди делятся на 16 типов личности?

Forbes
Пес-подрывник, противотанковые мышки и другие животные-спецназовцы: как хвостатые бойцы помогали выиграть Вторую Мировую Пес-подрывник, противотанковые мышки и другие животные-спецназовцы: как хвостатые бойцы помогали выиграть Вторую Мировую

На фронт уходили все, даже собаки, птицы, мыши, кошки, медведи и олени

ТехИнсайдер
Портрет на фоне Галактики Портрет на фоне Галактики

Чёрные дыры – самое смелое предсказание общей теории относительности Эйнштейна

Наука и жизнь
Клад из золотых римских ауресов закопали в Британии еще до римского завоевания Клад из золотых римских ауресов закопали в Британии еще до римского завоевания

Драгоценные находки, сделанные несколько лет назад в графстве Норфолк

N+1
Секретное досье Uber: ложь, насилие и подкуп как методы захвата рынка Секретное досье Uber: ложь, насилие и подкуп как методы захвата рынка

Компания Uber снова оказалась в центре внимания

Forbes
Диски для болгарки: как их правильно выбирать? Диски для болгарки: как их правильно выбирать?

Разбираемся, как именно выбрать круг для вашей УШМ

CHIP
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
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
+10: книги о Велимире Хлебникове +10: книги о Велимире Хлебникове

10 важных книг о Велимире Хлебникове, вышедших в постсоветское время

Полка
Фотонным временным кристаллам предрекли роль лазеров Фотонным временным кристаллам предрекли роль лазеров

Теория взаимодействия атома с излучением в среде фотонного временного кристалла

N+1
Открыть в приложении