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

Биоархеологи выяснили рацион людей из крупнейшего в Финляндии некрополя эпохи Меровингов и викингов Биоархеологи выяснили рацион людей из крупнейшего в Финляндии некрополя эпохи Меровингов и викингов

Люди, жившие на месте некрополя Луйстари, преимущественно питались речной рыбой

N+1
5 самых необычных снарядов, которыми стреляли из пушек 5 самых необычных снарядов, которыми стреляли из пушек

На протяжении веков пушки были одним из важнейших элементов войны

ТехИнсайдер
Семейный подряд: как мать помогала маньяку Александру Спесивцеву охотится на детей Семейный подряд: как мать помогала маньяку Александру Спесивцеву охотится на детей

С1991 по 1996 годы Алексей убил в своей квартире по меньшей мере 19 девочек

VOICE
Помнят ли кошки и собаки свое прошлое Помнят ли кошки и собаки свое прошлое

Как кошки и собаки запоминают информацию?

ТехИнсайдер
Парадоксы аппетита Парадоксы аппетита

80% молодых женщин считают себя толстыми

Лиза
Анна Ларина-Бухарина Анна Ларина-Бухарина

Книга воспоминаний Анны Лариной-Бухариной

Дилетант
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
Первая леди Первая леди

Как революционная феминистка стала лицом советской дипломатии

Дилетант
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
Телефон в руке и собака в салоне: за что можно получить штраф от ГИБДД Телефон в руке и собака в салоне: за что можно получить штраф от ГИБДД

Водители пожаловались на непонятные штрафы с камер за ремни и телефоны

РБК
Почему астронавтам нельзя пить алкоголь в космосе Почему астронавтам нельзя пить алкоголь в космосе

С практической точки зрения очень опрометчиво пить в космосе...

ТехИнсайдер
6 лайфхаков для путешественников, без которых нельзя лететь на отдых 6 лайфхаков для путешественников, без которых нельзя лететь на отдых

Можно ли облегчить сборы на отдых?

ТехИнсайдер
Не только Рублев: 5 великих русских иконописцев Не только Рублев: 5 великих русских иконописцев

Что привнесли в церковное искусство пять известных художников

Культура.РФ
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
Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора

176-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
Конспирологи взорвали «американский Стоунхедж» Конспирологи взорвали «американский Стоунхедж»

Скрижали Джорджии пугали своей странностью. Но теперь — нет

Maxim
Настоящая мужская заготовка: как сделать вино из черной смородины Настоящая мужская заготовка: как сделать вино из черной смородины

Совершенно гениальный, проверенный дедовский рецепт вина из черной смородины

Maxim
Добро пожаловать в петлю: краткая история смертной казни Добро пожаловать в петлю: краткая история смертной казни

Как менялись способы исполнения смертного приговора с древних времен по наши дни

Правила жизни
Чайлдфри приняли свое решение еще подростками и не изменили ему в сорок лет Чайлдфри приняли свое решение еще подростками и не изменили ему в сорок лет

Ученые выяснили: к решению не иметь детей люди приходят еще подростками

N+1
Между Оруэллом и Хаксли: 10 отличных сериалов-антиутопий Между Оруэллом и Хаксли: 10 отличных сериалов-антиутопий

Десять сериалов-антиутопий, которые помогут скоротать время

Правила жизни
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
Большой отец Большой отец

Как Олег Кулик стал символом постсоветского искусства и разделил его судьбу

Weekend
Пишите! Это залечивает раны (и не только душевные) Пишите! Это залечивает раны (и не только душевные)

Что именно следует писать, чтобы занятие приносило терапевтический результат?

Psychologies
Почему латиноамериканки не стареют: 6 секретов красоты, которые помогут и тебе Почему латиноамериканки не стареют: 6 секретов красоты, которые помогут и тебе

Раскрываем главные секреты красоты латиноамериканок

VOICE
5 опасных мифов о сексе: а ты веришь в какой-то из них? 5 опасных мифов о сексе: а ты веришь в какой-то из них?

Стереотипы о сексе, от которых стоит отказаться как можно скорее

VOICE
Кто выращивает редкие кулинарные травы в Подмосковье Кто выращивает редкие кулинарные травы в Подмосковье

Бизнес, который сегодня снабжает растениями московские рестораны высокой кухни

СНОБ
Почему «Лучше звоните Солу» — великий сериал. Полный гид по спин-оффу «Во все тяжкие» Почему «Лучше звоните Солу» — великий сериал. Полный гид по спин-оффу «Во все тяжкие»

Разбираем на составляющие сериал «Лучше звоните Солу»

Правила жизни
Уроки русского: для каких нужд помещикам нужны были сенные девушки и при чем тут сено? Уроки русского: для каких нужд помещикам нужны были сенные девушки и при чем тут сено?

Особой кастой в поместье считались сенные девки, чья жизнь была беспросветна

ТехИнсайдер
7 ключевых позиций для эффективной тренировки: упражнение планка 7 ключевых позиций для эффективной тренировки: упражнение планка

Хочешь подтянуть фигуру, исправить осанку, стать выносливее?

Лиза
Так сошлись звезды: зачем предприниматели и политики ищут ответы в астрологии Так сошлись звезды: зачем предприниматели и политики ищут ответы в астрологии

Как обращение к предсказательным практикам определяло историю

Forbes
Открыть в приложении