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

7 самых неловких моментов во время поцелуя и как их избежать 7 самых неловких моментов во время поцелуя и как их избежать

Что может пойти не так во время поцелуя?

Maxim
Запретная тема. Off-road Safety. Начало Запретная тема. Off-road Safety. Начало

Кредо энтузиастов внедорожного досуга — надейся на лучшее, готовься к худшему

4x4 Club
Как правильно спать и не навредить своему организму: техника безопасности Как правильно спать и не навредить своему организму: техника безопасности

Сон необходим нашему организму для существования, но он может стать опасным

ТехИнсайдер
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
15 чудес военной техники: как устроено самое высокотехнологичное оружие в мире 15 чудес военной техники: как устроено самое высокотехнологичное оружие в мире

Футуристические пушки, которые составили бы честь любой фантазии из фильмов

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
«Для спасения обмирающих скоропостижно» «Для спасения обмирающих скоропостижно»

Скорая помощь на протяжении столетий оказывалась только на полях сражений

Дилетант
7 мест на планете, где акула — реальная опасность 7 мест на планете, где акула — реальная опасность

У всех ли берегов стоит опасаться этих хищников?

ТехИнсайдер
Предписывающие знаки: что это, какие бывают, как действуют Предписывающие знаки: что это, какие бывают, как действуют

Категория дорожных знаков, которые отвечают вопрос «Что делать?»

РБК
В День семьи, любви и верности: 7 лучших книг о близких и любимых, которые помогут сохранить здоровые семейные отношения В День семьи, любви и верности: 7 лучших книг о близких и любимых, которые помогут сохранить здоровые семейные отношения

Подборка книг о семейной жизни, родительстве и любви

ТехИнсайдер
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
Взгляд в будущее Взгляд в будущее

Минимализм — стиль, который сейчас переживает второе рождение

SALON-Interior
«Я не вывожу»: 5 способов справиться с нервной перегрузкой «Я не вывожу»: 5 способов справиться с нервной перегрузкой

Отрывок из книги «Быстрая самотерапия» о том, как справиться с перегрузкой

Forbes
Химики научились активировать литий в лаборатории Химики научились активировать литий в лаборатории

Химики получили металлический литий в форме тонких кристаллических образований

N+1
Для хорошего настроения Для хорошего настроения

Квартира, в которой можно окунуться в свой маленький мир

Идеи Вашего Дома
Делаем так, чтоб точно клевало: 5 крутых и простых секретов рыболовства наших дедов Делаем так, чтоб точно клевало: 5 крутых и простых секретов рыболовства наших дедов

Как дедушки ловят рыбу на кирпич?

ТехИнсайдер
Как детские игры помогут вернуть нам радость этим летом Как детские игры помогут вернуть нам радость этим летом

Чтобы научиться радости, следует записаться на «мастер-класс» к детям

Psychologies
Зоологи обнаружили рекордные скопления финвалов у берегов Антарктического полуострова Зоологи обнаружили рекордные скопления финвалов у берегов Антарктического полуострова

Численность финвалов, которых почти истребили в XX в., начала восстанавливаться

N+1
Как почувствовать себя лучше в кризис: 6 шагов Как почувствовать себя лучше в кризис: 6 шагов

Во времена испытаний ярче проявляются наши особенности, характерные черты

Psychologies
Первая из племени: кто такая Драупади Мурму, новый президент Индии Первая из племени: кто такая Драупади Мурму, новый президент Индии

Рассказываем о политической карьере Драупади Мурму

Forbes
Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей

Почему детская шалость — это абсолютно нормально

Psychologies
Как медведь боеприпасы на войне носил: невероятная история косолапого капрала, который прошел через всю Вторую Мировую Как медведь боеприпасы на войне носил: невероятная история косолапого капрала, который прошел через всю Вторую Мировую

Войтек — медведь, который был удостоен звания капрала

ТехИнсайдер
Берегите эмпатию. 5 главных качеств, которыми нужно обладать, чтобы обрести доверие команды Берегите эмпатию. 5 главных качеств, которыми нужно обладать, чтобы обрести доверие команды

Отрывок из книги «Сила в доверии» о самом важном нематериальном активе компании

Inc.
В сосудах бронзового века из Израиля обнаружили остатки опиума В сосудах бронзового века из Израиля обнаружили остатки опиума

В бронзовом веке в Левант наркотик поставляли с Кипра

N+1
Умер Борис Ротенберг, сын Ирины Антоновой Умер Борис Ротенберг, сын Ирины Антоновой

Вспоминаем о главной драме Ирины Антоновой

СНОБ
Стоя на своём Стоя на своём

Что даёт человеку стояние на гвоздях?

Robb Report
Дикие истории Дикие истории

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

Bones
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
Тайный распорядок: 36 способов изменить жизнь Тайный распорядок: 36 способов изменить жизнь

Писатель Крис Гильбо рассказывает о простых действиях, которые дают результат

VC.RU
Экономический бумт Экономический бумт

Пять кризисных эпох в истории дореволюционной России

Правила жизни
Открыть в приложении