Как атомы влияют на распространение микроволнового излучения

N+1Наука

Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно

Марат Хамадеев

W. Dubosclard et al / Communications Physics, 2021

Физики научились отслеживать населенности уровней холодных атомов рубидия, измеряя сигнал отраженного от них микроволнового излучения. Они показали, что такой способ отличается от традиционных техник, связанных с измерением спектров излучения или поглощения, тем, что он почти не разрушает когерентность состояния. Работа опубликована в Communications Physics.

Активное изучение того, как атомы и молекулы взаимодействуют с электромагнитным излучением, привело физиков к возможности когерентного контроля и управления их состояниями. Ученые могут с высокой точностью предсказать квантовую динамику внутри холодных атомов и связывать ее с условиями, в которые атомы помещены. Этот принцип реализуется в сверхточных акселерометрах, гравитометрах, атомных часах и других устройствах.

Главная характеристика атомных ансамблей, которой обычно интересуются физики, — это населенность их уровней, которая напрямую связана с вероятностями найти атомы в том или ином состоянии. Обычно населенность измеряется либо путем детектирования излучения при релаксации атомов, либо, наоборот, с помощью поглощения резонансного излучения. Это мощные методы, основанные на принципах классической спектроскопии, чье разрешение позволяет исследовать одиночные атомы, однако их минусом стало то, что акт измерения разрушает когерентность и прерывает квантовую динамику. В качестве альтернативы был развит целый спектр оптических неразрушающих методов определения населенности, но всех их объединяет аппаратная сложность, не позволяющая добиться компактности.

Чтобы справится с этой трудностью группа французских физиков из Парижской обсерватории и Университета Сорбонны при участии Карлоса Гарридо-Альзара (Carlos Garrido-Alzar) предложила проводить недеструктивный когерентный контроль не в оптическом, а в микроволновом диапазоне. До сих пор микроволны использовались преимущественно для манипуляции состояниями холодных атомов. Иными словами, физики знали и использовали то, как микроволновое излучение меняет атомы. Авторы новой работы в свою очередь заинтересовались обратным процессом:

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Поменяться местами. Чем опасны сексуальные двойные стандарты Поменяться местами. Чем опасны сексуальные двойные стандарты

Как за мужчинами и женщинами закрепились роли в сексе

СНОБ
Что нужно знать, чтобы избавиться от вредной привычки Что нужно знать, чтобы избавиться от вредной привычки

Можно ли легко избавиться от вредных привычек?

Psychologies
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Как выбрать хорошее вино: гайд по поиску идеальной бутылки для любого повода Как выбрать хорошее вино: гайд по поиску идеальной бутылки для любого повода

Основные характеристики вина и полезные советы, которые помогут при выборе

Playboy
Беседа Александра Эткинда и Сергея Сдобнова о книге «Природа зла. Сырье и государство» Беседа Александра Эткинда и Сергея Сдобнова о книге «Природа зла. Сырье и государство»

Диалог Александра Эткинда и Сергея Сдобнова

СНОБ
Природа изменений Природа изменений

Как глобальное потепление отражается на нашей жизни и образе мыслей

РБК
Новая искренность: почему заявление Байдена спровоцирует ковровую «бомбардировку Воронежа» Новая искренность: почему заявление Байдена спровоцирует ковровую «бомбардировку Воронежа»

Яростная борьба с мифическим западным влиянием станет главным оружием власти

Forbes
Кинжалы, вешалки, пауки, помады — что еще коллекционируют звездные красавицы? Кинжалы, вешалки, пауки, помады — что еще коллекционируют звездные красавицы?

Подборка из самых неожиданных знаменитых звездных коллекций

Cosmopolitan
Бросает в жар: 9 способов быстро сбить температуру без лекарств Бросает в жар: 9 способов быстро сбить температуру без лекарств

Как правильно сбить температуру и когда надо это делать?

Cosmopolitan
5 шагов к идеальной фигуре: тренер Анджелины Джоли раскрывает секреты 5 шагов к идеальной фигуре: тренер Анджелины Джоли раскрывает секреты

Всего 25 минут в день — и через месяц ты сможешь носить меньший размер одежды!

Cosmopolitan
«Я ревнива до умопомрачения!»: Ходченкова, Брежнева и другие недоверчивые звезды «Я ревнива до умопомрачения!»: Ходченкова, Брежнева и другие недоверчивые звезды

Звезды шоу-бизнеса рассказали, как у них обстоят дела с вопросом доверия

Cosmopolitan
Как работает округление чисел в Эксель: принципы и настройки Как работает округление чисел в Эксель: принципы и настройки

Чтобы упростить расчеты, можно самостоятельно настроить формат чисел в Excel

CHIP
Оторвали мишке лапу. Каким получился роман «Клара и Солнце» — первая книга Кадзуо Исигуро после Нобелевской премии Оторвали мишке лапу. Каким получился роман «Клара и Солнце» — первая книга Кадзуо Исигуро после Нобелевской премии

Какие темы затрагивает Кадзуо Исигуро и как читать «Клару и Солнце»?

Esquire
Как приземляются самолеты: причины катастроф при посадке Как приземляются самолеты: причины катастроф при посадке

Нештатные ситуации после приземления – бич гражданской авиации

Популярная механика
«Заряженная» версия и салон из переработанных бутылок. Kia представила электромобиль EV6 «Заряженная» версия и салон из переработанных бутылок. Kia представила электромобиль EV6

Каким получился электромобиль от Kia?

Популярная механика
«Постоянно хочу спать»: почему так происходит и как себе помочь «Постоянно хочу спать»: почему так происходит и как себе помочь

Как выбраться из состояния «весенней спячки»?

Psychologies
Затемнители и прагматики: почему борьба против закона о просвещении имеет смысл Затемнители и прагматики: почему борьба против закона о просвещении имеет смысл

Механизмы регулирования просветительской деятельности остаются неясными

Forbes
Сменить колею: что не так с транспортной политикой в России Сменить колею: что не так с транспортной политикой в России

Почему транспортная политика в России не работает

Forbes
Сельдерей заслуживает хлопот! Сельдерей заслуживает хлопот!

Вы любите сельдерей?

Наука и жизнь
10 сериалов и фильмов Netflix, основанных на книгах 10 сериалов и фильмов Netflix, основанных на книгах

«Ход королевы», «Бриджертоны» и другие экранизации Netflix

Esquire
На своём месте На своём месте

Функционально—современный интерьер для молодой семьи

SALON-Interior
Баклер: кулачный щит Средневековья Баклер: кулачный щит Средневековья

История кулачного щита баклера: почему он завоевал такую популярность

Популярная механика
Дело Деми Мур: Почему нас так задевает чужая внешность Дело Деми Мур: Почему нас так задевает чужая внешность

За что осудили Деми Мур и почему нам вообще есть дело до чужой внешности

Домашний Очаг
Ешь, молись и изучай папоротники: 3 лучших романа Элизабет Гилберт Ешь, молись и изучай папоротники: 3 лучших романа Элизабет Гилберт

Главные книги американской писательницы Элизабет Гилберт

Cosmopolitan
Марта Леман — о важности перемен в управлении и собственном образе Марта Леман — о важности перемен в управлении и собственном образе

Как стать успешным управленцем будущего?

РБК
Улыбающаяся депрессия Улыбающаяся депрессия

Всегда ли человек в депрессии подавлен и тосклив?

Лиза
Осколок зеркала Осколок зеркала

Новая концепция космоса слишком земная

Esquire
Простые способы угробить репутацию (а потом ее восстановить) Простые способы угробить репутацию (а потом ее восстановить)

Зачем репутации целый институт и как это касается тебя

Maxim
Лучшие игры внутри самих игр Лучшие игры внутри самих игр

Казалось бы — глупо заходить в игру, чтобы в ней найти другу игру, поменьше

Maxim
Глава WarnerMedia высказалась о токсичных фанатах DC и «Снайдеркате» Глава WarnerMedia высказалась о токсичных фанатах DC и «Снайдеркате»

Глава WarnerMedia — о планах насчет вселенной DC и отношениях со Снайдером

РБК
Открыть в приложении