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

Отчимы и мачехи: как воспитывать «чужих» детей Отчимы и мачехи: как воспитывать «чужих» детей

Как принять и полюбить детей партнера из прошлых отношений?

Psychologies
Том Холланд: «Я похудел, чтобы приблизиться к образу человека, который в отчаянии и предпочитает героин здоровому питанию» Том Холланд: «Я похудел, чтобы приблизиться к образу человека, который в отчаянии и предпочитает героин здоровому питанию»

Том Холланд — о новой роли в фильме братьев Руссо «По наклонной»

Esquire
Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят) Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят)

Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят)

Playboy
Джозеф Ганди и «Деревня ветров»: модернизированная сельская идиллия Джозеф Ганди и «Деревня ветров»: модернизированная сельская идиллия

С Ганди начинается особая линия новоевропейской утопии — утопии сельской жизни

Weekend
Изучал черную магию, умер на костре: кем был настоящий Зорро Изучал черную магию, умер на костре: кем был настоящий Зорро

Каким был Уильям Лампорт — ирландский авантюрист и прототип Зорро

Cosmopolitan
5 детокс-программ, которые помогут прийти в форму 5 детокс-программ, которые помогут прийти в форму

Детокс-программы подготовят организм к диете и дадут львиную дозу витаминов

Cosmopolitan
Самые забавные конфузы на свадьбах Навки, Тодоренко и других звездных россиянок Самые забавные конфузы на свадьбах Навки, Тодоренко и других звездных россиянок

Моменты свадьбы, о которых российские звезды вспоминают с улыбкой

Cosmopolitan
Тогда и сейчас: как изменились Миноуг, Агилера и другие звездные певицы 2000-х Тогда и сейчас: как изменились Миноуг, Агилера и другие звездные певицы 2000-х

Звездные певицы 2000-х очень изменились: показываем, как

Cosmopolitan
Кейт Элизабет Расселл: Моя темная Ванесса. Отрывок из нового романа Кейт Элизабет Расселл: Моя темная Ванесса. Отрывок из нового романа

Первая глава книги «Моя темная Ванесса»

СНОБ
Бум цифрового искусства: как селебрити и художники стали зарабатывать миллионы на продаже своих гифок Бум цифрового искусства: как селебрити и художники стали зарабатывать миллионы на продаже своих гифок

Как благодаря художникам в четыре раза вырос рынок NFT

Forbes
«Золотой глобус» — 2021: кто победил и нужна ли вообще эта премия «Золотой глобус» — 2021: кто победил и нужна ли вообще эта премия

Почему миру, по сути, больше не нужен «Золотой глобус»?

Forbes
Хорошо, что нет России, хорошо, что нет царя. Как реагировали на отречение Николая II от престола Хорошо, что нет России, хорошо, что нет царя. Как реагировали на отречение Николая II от престола

Русский император Николай II подписал отречение от престола

Esquire
Минута релакса: 11 легких способов уменьшить напряжение в шее и плечах, вызванное стрессом Минута релакса: 11 легких способов уменьшить напряжение в шее и плечах, вызванное стрессом

Пора немного размяться

Playboy
6 ужасных и странных болезней прошлого 6 ужасных и странных болезней прошлого

В человеческой истории хватает немало страшных болезней и эпидемий

Популярная механика
«Страшно потерять жизнь и здоровье, деньги — нет». Главное из интервью основателя Revolut Николая Сторонского Олегу Тинькову «Страшно потерять жизнь и здоровье, деньги — нет». Главное из интервью основателя Revolut Николая Сторонского Олегу Тинькову

Основатель Revolut — о том, как Revolut удалось добиться такого результата

Inc.
17 самых важных фотографий в космосе 17 самых важных фотографий в космосе

Фотографии, символизирующие то, как сбывалась мечта человечества о космосе

Esquire
Статный парень с обезличенным контентом: как 23-летний спортсмен стал самым крупным тиктокером в России Статный парень с обезличенным контентом: как 23-летний спортсмен стал самым крупным тиктокером в России

Как тиктокер Кирилл Колесников привлек миллионы людей к своему творчеству

Forbes
Второй круг Михалкова. «Сибирский цирюльник» как точка отсчета для новой России Второй круг Михалкова. «Сибирский цирюльник» как точка отсчета для новой России

О символизме «Сибирского цирюльника»

СНОБ
Квантовый ключ преодолел расстояние в 511 километров Квантовый ключ преодолел расстояние в 511 километров

Квантовая криптография пока все еще далека от массового распространения

N+1
10 самых плохих российских фильмов. Издание третье, исправленное и дополненное 10 самых плохих российских фильмов. Издание третье, исправленное и дополненное

Отечественное кино не прекращает попыток нащупать дно

Maxim
Мрачно, длинно и круто: зачем смотреть «Лигу справедливости» Зака Снайдера Мрачно, длинно и круто: зачем смотреть «Лигу справедливости» Зака Снайдера

Почему на «Лигу справедливости» Снайдера стоит потратить четыре часа своей жизни

Forbes
Плиз, верните как было Плиз, верните как было

Когда появляется акне, первый совет — сидеть сложа руки и не трогать лицо

Glamour
Соло для скрипки. Посвящается Ольге Яковлевой Соло для скрипки. Посвящается Ольге Яковлевой

Эссе Сергея Николаевича об одной из культовых фигур российского театра 60–70х гг

СНОБ
Светящиеся утконосы и еще 8 внезапных фактов, чтобы блеснуть в разговоре Светящиеся утконосы и еще 8 внезапных фактов, чтобы блеснуть в разговоре

Сборник фактов на все случаи и разговоры в жизни!

Maxim
Муж и жена — одна сатана Муж и жена — одна сатана

Традиционный интерьер и современное искусство под одной крышей

AD
«До 45 лет смешно, а потом начинается»: Елена Новикова — о женском стендапе и сериале «Я не шучу» «До 45 лет смешно, а потом начинается»: Елена Новикова — о женском стендапе и сериале «Я не шучу»

Стеднап-комик Елена Новикова — о съемках, настоящем стендапе и детях

Forbes
Богатые и перспективные: топ-7 неочевидных мест, где надо искать статусного мужа Богатые и перспективные: топ-7 неочевидных мест, где надо искать статусного мужа

Где встретить по-настоящему своего мужчину

Cosmopolitan
Бросила жениха и отстояла маленькую грудь: удивительные факты о Кире Найтли Бросила жениха и отстояла маленькую грудь: удивительные факты о Кире Найтли

Кира Найтли стала иконой стиля и прославилась дерзким характером

Cosmopolitan
«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
Чему принц Гарри и Меган Маркл научились у принцессы Дианы Чему принц Гарри и Меган Маркл научились у принцессы Дианы

Как принц Гарри и Меган Маркл создают историю противостояния королевской семье

GQ
Открыть в приложении