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

Фальшивое будущее: как Adobe готовится к эпидемии дипфейков Фальшивое будущее: как Adobe готовится к эпидемии дипфейков

Генеральный директор Adobe Шантану Нарайен хочет навести порядок в интернете

Forbes
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
«Бабушка-Чикатило»: история Тамары Самсоновой, которая вышла на пенсию и начала убивать «Бабушка-Чикатило»: история Тамары Самсоновой, которая вышла на пенсию и начала убивать

«Старушка-потрошительница» — так называли эту серийную убийцу

VOICE
Очаровательно воздушен Очаровательно воздушен

Дизайнер постаралась сделать интерьер по-настоящему питерским

Идеи Вашего Дома
Рай в шалаше Рай в шалаше

В палатке со всеми удобствами: плюсы и минусы глэмпинга

Лиза
Карла Суарес: «Гавана, год нуля» Карла Суарес: «Гавана, год нуля»

Глава из романа «Гавана, год нуля» — о том, как можно отвлечься от ужаса вокруг

СНОБ
Может ли быть дружба между бывшими: плюсы и минусы этих отношений Может ли быть дружба между бывшими: плюсы и минусы этих отношений

Дружба с бывшим: ее тонкости и возможные последствия

Psychologies
Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться

Как найти бомбоубежище и что брать с собой?

Maxim
Творческая биография режиссера Микиты Ильинчика Творческая биография режиссера Микиты Ильинчика

Разбираемся в творческой биографии 27-летнего творца Микиты Ильинчика

СНОБ
Девушка рассказала, как на нее в океане напал бешеный кабан (да-да, кабан!) Девушка рассказала, как на нее в океане напал бешеный кабан (да-да, кабан!)

Кто-кто проживает на дне океана?

Maxim
Равноногие рачки «опылили» красные водоросли Равноногие рачки «опылили» красные водоросли

Биологи доказали, что животные могут переносить мужские гаметы водорослей

N+1
Принять палатку за медведя: как эмоции влияют на наши умственные расчеты Принять палатку за медведя: как эмоции влияют на наши умственные расчеты

Глава из книги Леонарда Млодинова «Эмоциональность»

Forbes
Как не «попасть», покупая смартфон на AliExpress? Как не «попасть», покупая смартфон на AliExpress?

Как правильно покупать смартфон на Aliexpress, чтобы не пожалеть

CHIP
Как похудеть: советы для тех, кто не может начать с понедельника Как похудеть: советы для тех, кто не может начать с понедельника

Делимся маленькими хитростями, которые помогут сделать первые шаги в похудении

ТехИнсайдер
Природа и искусство Природа и искусство

Интерьер в стиле современного шале, наполненного предметами искусства

SALON-Interior
Скоро мы сможем сказать роботу: Скоро мы сможем сказать роботу:

Как ученые пытаются научить робота любопытству

ТехИнсайдер
Какие травмы наносят нам родители-нарциссы Какие травмы наносят нам родители-нарциссы

С какими трудностями сталкиваются дети, воспитанные родителями-нарциссами?

Psychologies
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
Признаки овуляции: как рассчитать и распознать симптомы Признаки овуляции: как рассчитать и распознать симптомы

Как узнать, что овуляция наступила

VOICE
Синдром самозванца: есть ли он у тебя и как его побороть Синдром самозванца: есть ли он у тебя и как его побороть

Откуда берется синдром самозванца, мешающий жить и работать

Maxim
«Браслет защищает от сглаза»: Меган Маркл полюбила особое украшение с турецкими мотивами «Браслет защищает от сглаза»: Меган Маркл полюбила особое украшение с турецкими мотивами

Герцогиня Сассекская известна как суеверная дама, она верит в магию камней

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

Прямо сейчас, возможно, на Земле появляется новая половая хромосома

СНОБ
Сериалы как средство побега от реальности: 7 увлекательных телешоу, в чьих вымышленных мирах можно раствориться Сериалы как средство побега от реальности: 7 увлекательных телешоу, в чьих вымышленных мирах можно раствориться

Эскапистские сериалы, которые представляют собой чисто жанровое развлечение

Правила жизни
Почему пионерам запрещали здороваться за руку: ты удивишься, когда узнаешь! Почему пионерам запрещали здороваться за руку: ты удивишься, когда узнаешь!

Странные правила среди пионерии

VOICE
Младенцы нашли социальных партнеров через родителей Младенцы нашли социальных партнеров через родителей

Младенцы опираются на своих родителей, оценивая незнакомцев

N+1
Зачем нужны тоники для лица и как ими пользоваться Зачем нужны тоники для лица и как ими пользоваться

Кому нужны тоники, а кто может от них отказаться?

РБК
Как в 50 выглядеть на 35: в чем главный секрет невероятной молодости королевы Рании Как в 50 выглядеть на 35: в чем главный секрет невероятной молодости королевы Рании

Как супруга короля Иордании Рания в 51 год умудряется выглядеть на 35 лет

VOICE
Хоррор на даче Хоррор на даче

Как не подхватить паразитов летом за городом

Лиза
95 лет роману Двенадцать стульев 95 лет роману Двенадцать стульев

«12 стульев» — пример живой сатиры, понятный читателю из совсем другого мира

Правила жизни
Голоса очковых пингвинов в парах стали похожи друг на друга Голоса очковых пингвинов в парах стали похожи друг на друга

Пингвины оказались способны к социальной аккомодации

N+1
Открыть в приложении