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

5 «секретных» фраз, которые действуют на девушек лучше афродизиаков 5 «секретных» фраз, которые действуют на девушек лучше афродизиаков

Делимся с тобой сакральными знаниями о девушках

Playboy
Детские ценности. Как ложь стала причиной вспышки религиозной вражды Детские ценности. Как ложь стала причиной вспышки религиозной вражды

Вся цепочка событий, приведшая к трагедии, основывалась на выдумке

СНОБ
Берут – беги Берут – беги

Теневая экономика России настолько велика, что называть ее теневой даже неловко

Esquire
Правило № 61: Жить так, чтобы не бояться Правило № 61: Жить так, чтобы не бояться

Коуч Алексей Ситников делится способами отключить страх

Tatler
Со всем трепетом Со всем трепетом

Рассказываем, как ухаживать за волосами, — чтобы хорошо было и вам, и природе

Glamour
Королева любой тусовки — бехеровка: как правильно пить культовый чешский ликер Королева любой тусовки — бехеровка: как правильно пить культовый чешский ликер

История создания, традиции употребления и самые популярные коктейли с Бехеровкой

Playboy
Разработчики из Google научили смартфон распознавать постукивание по разным частям корпуса Разработчики из Google научили смартфон распознавать постукивание по разным частям корпуса

Алгоритм для смартфонов, распознающий прикосновения к корпусу

N+1
Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год

Список главных трендов года

РБК
Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок? Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок?

Неужели представители «сильного пола» готовы сражаться за духи и цепочки?

Cosmopolitan
Хабенский, Шепелев и другие мужчины, которые обрели счастье после гибели жены Хабенский, Шепелев и другие мужчины, которые обрели счастье после гибели жены

Знаменитости, которые потеряли жён, но потом встретили свое счастье

Cosmopolitan
Евгений Викентьев: «Чтобы быть критиком, нужно очень хорошо разбираться в продукте» Евгений Викентьев: «Чтобы быть критиком, нужно очень хорошо разбираться в продукте»

Шеф-повар Евгений Викентьев — о мамкиных критиках и любимых блюдах

GQ
Самые загадочные явления планеты Самые загадочные явления планеты

Наши предки называли это «чертовщиной», а ученые относят к области непознанного

Maxim
Биологи впервые обнаружили горизонтальный перенос генов от растения к насекомому Биологи впервые обнаружили горизонтальный перенос генов от растения к насекомому

Описан первый пример горизонтального переноса генов от растения к насекомому

N+1
Make Up Forever in Russia: встречаем обновленную Audi A5 Make Up Forever in Russia: встречаем обновленную Audi A5

Каким получился рестайлинг Audi A5?

Популярная механика
Дойти до вершины: как первая советская альпинистка Эльвира Шатаева отстояла право покорять горы без мужчин Дойти до вершины: как первая советская альпинистка Эльвира Шатаева отстояла право покорять горы без мужчин

Как Шатаева завоевывала горы и право подниматься на них для женщин

Forbes
11 мифов об уходе за волосами 11 мифов об уходе за волосами

Сегодня вопросов об уходе за волосами, кажется, больше, чем ответов

Cosmopolitan
7 признаков, что у твоей собаки серьезный стресс, и что можно с этим сделать 7 признаков, что у твоей собаки серьезный стресс, и что можно с этим сделать

Как понять, что у собаки стресс и как ей помочь

Maxim
Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались) Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались)

Первое стихотворение о Супермене, написанное в 1942 году

Playboy
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
«Все будет хорошо»: что не так с этим выражением «Все будет хорошо»: что не так с этим выражением

«Все будет хорошо», — фраза, обесценивающая чужие переживания

Psychologies
«Я забеременела!»: Бекхэм, Хэтэуэй и другие звезды, которые победили бесплодие «Я забеременела!»: Бекхэм, Хэтэуэй и другие звезды, которые победили бесплодие

Знаменитые артистки смогли стать мамами вопреки прогнозам врачей

Cosmopolitan
Теряете контакт с партнером? Попробуйте «игру в вопросы» Теряете контакт с партнером? Попробуйте «игру в вопросы»

Может ли простой вопрос спасти ваш брак?

Psychologies
«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
«Угроза невежеству»: кто такая Аманда Горман, которая читала свою поэму на инаугурации Байдена «Угроза невежеству»: кто такая Аманда Горман, которая читала свою поэму на инаугурации Байдена

Афроамериканка Аманда Горман — первый молодежный национальный поэт-лауреат США

Forbes
Хотели как лучше: как благие намерения государства влияют на цену бензина Хотели как лучше: как благие намерения государства влияют на цену бензина

Почему бензиновые кризисы не новость для России

Forbes
Замена единственного нуклеотида помогла арктическим сапсанам увеличить дальность миграций Замена единственного нуклеотида помогла арктическим сапсанам увеличить дальность миграций

Особый вариант гена ADCY8 улучшил долговременную память сапсанов

N+1
10 привычек, которые вредят твоей талии 10 привычек, которые вредят твоей талии

Мифы о здоровом питании и правильном образе жизни

Cosmopolitan
Любовь — не чувство, а выбор, и вот почему Любовь — не чувство, а выбор, и вот почему

Любовь — это выбор и действие?

Psychologies
Чем нам грозят социальные сети и мобильная связь Чем нам грозят социальные сети и мобильная связь

Как технологии нарушают неприкосновенность частной жизни и что с этим делать

Популярная механика
Советские лайфхаки и советы, полезные по сей день Советские лайфхаки и советы, полезные по сей день

Страна советов: как вешать ковер, расставлять мебель и обустраивать берлогу

Maxim
Открыть в приложении