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

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

Прямо сейчас, возможно, на Земле появляется новая половая хромосома

СНОБ
Потрясающие новые снимки Джеймса Уэбба: новорожденные звезды, сталкивающиеся галактики и горячие экзопланеты Потрясающие новые снимки Джеймса Уэбба: новорожденные звезды, сталкивающиеся галактики и горячие экзопланеты

Уэбб снял новые изображения галактик и туманность Киля

ТехИнсайдер
«Золото Колчака». Что случилось с деньгами, которые Белое движение получило за продажу российского золота «Золото Колчака». Что случилось с деньгами, которые Белое движение получило за продажу российского золота

В 1918 г. в руки Белого движения попала часть золотого запаса Российской империи

N+1
Программисты поменяли интересы как ученые Программисты поменяли интересы как ученые

Стратегии выбора исследований делятся на группы консервативных и радикальных

N+1
Что нам стоик Что нам стоик

Как при помощи стоической философии избавиться от боли

Правила жизни
Ядерные испытания второй половины XX века и ядерный мистицизм Сальвадора Дали Ядерные испытания второй половины XX века и ядерный мистицизм Сальвадора Дали

Почему Сальвадор Дали променял Ленина на Гитлера и при чем тут Бог и атом

Правила жизни
«Застрявшие эмоции»: 2 упражнения от телесных зажимов «Застрявшие эмоции»: 2 упражнения от телесных зажимов

Любой телесный зажим — сигнал организма, что он на грани

Psychologies
Мороки Италии Мороки Италии

«Венецияфрения»: туристический хоррор с киноцитатами

Weekend
Почему раздельный купальник назвали бикини и как это оскорбило ученых (спойлер - да, всё дело в женской наготе!) Почему раздельный купальник назвали бикини и как это оскорбило ученых (спойлер - да, всё дело в женской наготе!)

Появление раздельного купального костюма произвело поистине взрывной эффект

VOICE
Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе Синдром Папы Карло, или Что скрывается за желанием упахиваться на работе

Почему трудоголизм – вредная привычка, даже зависимость?

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

Как узнать, что овуляция наступила

VOICE
Пивной живот, обвисшая грудь и еще 6 симптомов, которые могут говорить о серьезных заболеваниях Пивной живот, обвисшая грудь и еще 6 симптомов, которые могут говорить о серьезных заболеваниях

Даже супергероям, у которых никогда ничего не болит, иногда нужен врач

Maxim
Летние коктейли для жарких дней, вечерних прогулок и борьбы с похмельем Летние коктейли для жарких дней, вечерних прогулок и борьбы с похмельем

Московские бармены делятся рецептами летних коктейлей, которые спасут от жары

СНОБ
Сеанс пацифизма Сеанс пацифизма

Две самые страшные военные картины в истории

Men Today
Как выходить из неловких ситуаций: эффективный способ Как выходить из неловких ситуаций: эффективный способ

Что поможет сохранить лицо даже в самых глупых ситуациях?

Psychologies
Инга Девяткина: «Хороший человек — это профессия» Инга Девяткина: «Хороший человек — это профессия»

До руководителя в «Dr. Живаго» я прошла долгий путь от хостес до администратора

Bones
Хлеб с вареньем Хлеб с вареньем

Продукты, которые нельзя сочетать

Лиза
История русской княгини Марии Тенишевой, которая дружила с Репиным и Тургеневым и открывала культурные центры История русской княгини Марии Тенишевой, которая дружила с Репиным и Тургеневым и открывала культурные центры

Русская княгиня Мария Тенишева: меценат, коллекционер, художник

Правила жизни
Галоскоп ORGAN не нашел аксионов массой от 63 до 67 микроэлектронвольт Галоскоп ORGAN не нашел аксионов массой от 63 до 67 микроэлектронвольт

Физики отчитались о первой фазе работы эксперимента ORGAN

N+1
Регенерация нейтронов не нашла зеркальной материи Регенерация нейтронов не нашла зеркальной материи

Физики проверили гипотезу о существовании зеркальной материи

N+1
Дмитрий Галковский Дмитрий Галковский

Литературная конспирология: «12 стульев» и «Золотой теленок» написаны Булкаговым

Правила жизни
Публицист Толстой, философ Рэнд и блогер Иванов: 6 лучших нон-фикшн-книг от знаменитых писателей Публицист Толстой, философ Рэнд и блогер Иванов: 6 лучших нон-фикшн-книг от знаменитых писателей

В этой статье мы расскажем о нехудожественных книгах знаменитых писателей

ТехИнсайдер
Краткая история наготы Краткая история наготы

Как менялось отношение человечества к обнаженному телу

Правила жизни
14000-летний архаичный череп из Китая оказался сапиентным 14000-летний архаичный череп из Китая оказался сапиентным

Палеогенетики отсеквенировали ДНК из останков, найденных в пещере Малудун

N+1
Пробирают до мурашек: 10 неклассических хорроров для тех, кому не хватает адреналина Пробирают до мурашек: 10 неклассических хорроров для тех, кому не хватает адреналина

Фильмы ужасов, которые однозначно стоит попробовать на вкус

Правила жизни
Лето роботов: как умные машины окружили человека и почему мы этого не заметили Лето роботов: как умные машины окружили человека и почему мы этого не заметили

Роботизация быстро продолжается, без скачков, но уже необратимо изменив жизнь

Forbes
Ресторан высокой битвы Ресторан высокой битвы

«Медведь»: повар как главное открытие современного сериала

Weekend
Как советский спутник наслал безумие на американские школы Как советский спутник наслал безумие на американские школы

Из-за Советского Союза у школьников в США настали очень трудные времена

Maxim
Почему тебе все время холодно (и летом тоже!) Почему тебе все время холодно (и летом тоже!)

Ты постоянно мерзнешь и кутаешься в теплую одежду? Проверь здоровье!

Лиза
Не нужно переплачивать: как правильно выбрать домашний WI-FI роутер Не нужно переплачивать: как правильно выбрать домашний WI-FI роутер

Как правильно выбрать роутер, чтобы не остаться без глобальной сети?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении