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

Судьба разведчика Судьба разведчика

Под покровом секретности на Урале в 1962 году случился международный скандал

Популярная механика
Что вам нужно знать о Вилли Чаваррии – новом главном дизайнере мужской линии Calvin Klein Что вам нужно знать о Вилли Чаваррии – новом главном дизайнере мужской линии Calvin Klein

Вилли Чаваррия — король объемных силуэтов, борец с гомофобией и расизмом

GQ
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Знойные красотки: как выглядят жены солистов легендарной группы Modern Talking Знойные красотки: как выглядят жены солистов легендарной группы Modern Talking

Как сложилась личная жизнь солистов группы Modern Talking

Cosmopolitan
«Что такое не везет…»: 10 провалившихся покушений на Гитлера «Что такое не везет…»: 10 провалившихся покушений на Гитлера

За время правления Гитлера на него были совершены десятки покушений

Maxim
Русская душою Русская душою

Как много у фольклорной героини общего с современной русской красавицей

Grazia
Джим-тоник Джим-тоник

Многогранность Джима Керри притягивает

Playboy
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
10 главных вопросов о посудомоечных машинах: отвечает производитель 10 главных вопросов о посудомоечных машинах: отвечает производитель

Отвечаем на самые популярные вопросы о посудомоечных машинах

CHIP
Мой ребенок растет билингвом — радоваться или опасаться? Мой ребенок растет билингвом — радоваться или опасаться?

В билингвизме нет ничего странного и страшного

СНОБ
15 советов от косметолога Дженнифер Лопес: гениально! 15 советов от косметолога Дженнифер Лопес: гениально!

Какие советы дает звездный косметолог Гарольд Лансер?

Cosmopolitan
«Как я подозревала у сына аутизм, а получила диагноз сама» «Как я подозревала у сына аутизм, а получила диагноз сама»

К чему может привести стремление найти у ребенка проблему?

Psychologies
Речные ценности Речные ценности

Гид по Плесу — городу, в котором искали уединения художники

GQ
Мазепа: гетман, меценат, изменник Мазепа: гетман, меценат, изменник

Иван Мазепа — гетман, интриган и политик, совершивший роковые ошибки

Дилетант
Хороший и плохой сахар: как работает сахароза, фруктоза и глюкоза Хороший и плохой сахар: как работает сахароза, фруктоза и глюкоза

Если вы давно мечтаете отказаться от сахара, то нужно понять, каким он бывает

Популярная механика
Чем помочь чувствительной коже? Чем помочь чувствительной коже?

Каковы правила ухода за кожей в теплое время года?

Худеем правильно
Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

Физики рассчитали рассеяние электрона на атоме углерода и на нано-ондуляторе

N+1
«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
Правила жизни Артура Кларка Правила жизни Артура Кларка

Правила жизни писателя-фантаста Артура Кларка

Esquire
14 фильмов о женщинах, сильных духом 14 фильмов о женщинах, сильных духом

Истории о независимых, талантливых, смелых и мудрых женщинах

РБК
Кефир и свекла: 7 суперфудов, которые точно есть на твоей кухне Кефир и свекла: 7 суперфудов, которые точно есть на твоей кухне

Обязательно ли покупать суперфуды по космическим ценам?

Cosmopolitan
Возможно, будет «Рокетбанк» для криптоактивов: интервью с основателями российского NFT-маркетплейса Rarible Возможно, будет «Рокетбанк» для криптоактивов: интервью с основателями российского NFT-маркетплейса Rarible

Интервью с основателями российского NFT-маркетплейса Rarible

VC.RU
«Это не нарциссизм»: Эдит Эгер — о том, как влюбиться в себя и справиться с чувством вины «Это не нарциссизм»: Эдит Эгер — о том, как влюбиться в себя и справиться с чувством вины

Отрывок из книги Эдит Эгер «Дар» — как руководить собой?

Forbes
«Я не видела паспорта и ключей с тех пор, как стала членом семьи»: главное из интервью Опры с Меган Маркл и принцем Гарри «Я не видела паспорта и ключей с тех пор, как стала членом семьи»: главное из интервью Опры с Меган Маркл и принцем Гарри

Хайлайты из интервью принца Гарри и Меган Маркл, которого ждал весь мир

Forbes
Этичное порно — оксюморон или реальность? Этичное порно — оксюморон или реальность?

Что такое этичное порно и кому оно нужно?

СНОБ
С золотой ложечкой во рту: самые дорогие звездные роды С золотой ложечкой во рту: самые дорогие звездные роды

Во сколько обошлись роды богатым и знаменитым?

Cosmopolitan
Женский взгляд Женский взгляд

Знаменитости, которые поддерживают феминизм и помогают женщинам

Grazia
Трагедия бразильцев, кумиры детства Пеле и зарождение Лиги чемпионов: каким футбол был в 1950-е годы Трагедия бразильцев, кумиры детства Пеле и зарождение Лиги чемпионов: каким футбол был в 1950-е годы

Как футбол стал самым популярным видом спорта и о как он помог забыть о войне

GQ
Великая Великая

Эксперт по этикету Татьяна Полякова консультирует первых лиц государств

Собака.ru
125 лет психоанализу: Как Зигмунд Фрейд изменил психотерапию 125 лет психоанализу: Как Зигмунд Фрейд изменил психотерапию

Главные открытия Фрейда, навсегда изменившие психологию

Популярная механика
Открыть в приложении