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

Астроном искал в реликтовом излучении следы послания от Создателя Вселенной — и кое-что нашел Астроном искал в реликтовом излучении следы послания от Создателя Вселенной — и кое-что нашел

Самое древнее излучение во Вселенной может быть "рекламным щитом"

Популярная механика
Настя Ивлеева Настя Ивлеева

Настя Ивлеева: «Цифровая реальность – это в высшей степени сексуально!»

Playboy
Космические пришельцы Космические пришельцы

С далёких планет и комет к нам постоянно прилетают вестники их существования

Наука и жизнь
Смешно ли тебе, девица? Смешно ли тебе, девица?

Участницы проекта «Женский стендап на ТНТ» рассказали о своей работе

Cosmopolitan
Отрывок из книги Киры Ярмыш, презентацию которой исключили из программы ярмарки Non/fiction Отрывок из книги Киры Ярмыш, презентацию которой исключили из программы ярмарки Non/fiction

Фрагмент из книги Киры Ярмыш «Невероятные происшествия в женской камере №3»

СНОБ
Сам себе доктор Фрейд Сам себе доктор Фрейд

Обязательно ли ложиться на кушетку, чтобы расшифровать свое бессознательное?

Psychologies
О чем говорит ваш сон? 5 способов найти ответ О чем говорит ваш сон? 5 способов найти ответ

Как разгадать загадки своих снов?

Psychologies
Часы марсианского тракториста Часы марсианского тракториста

Когда и зачем человеку может понадобиться новая система измерения времени?

Вокруг света
«Сегодня на iPhone снимают даже обложки TIME»: фотограф Константин Чалабов о первых онлайн-съемках «Сегодня на iPhone снимают даже обложки TIME»: фотограф Константин Чалабов о первых онлайн-съемках

Фотограф Константин Чалабов о соединении творческого и технологического

Esquire
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
Самые первые автомобили известных компаний Самые первые автомобили известных компаний

Первые модели крупнейших современных автомобилестроителей

Популярная механика
Постсоветская эстетика, эпатаж модной индустрии и новая жизнь Balenciaga: что нужно знать о дизайнере Демне Гвасалии Постсоветская эстетика, эпатаж модной индустрии и новая жизнь Balenciaga: что нужно знать о дизайнере Демне Гвасалии

Что стоит знать о Демне Гвасалии

Esquire
По грибы в Англии. Как советская поваренная книга оказалась к месту в поместье барона По грибы в Англии. Как советская поваренная книга оказалась к месту в поместье барона

Советские эмигранты привезли с собой в Лондон и свои гастрономические привычки

СНОБ
Партнер пропал без объяснений: как себя вести, если вы стали жертвой гостинга Партнер пропал без объяснений: как себя вести, если вы стали жертвой гостинга

Как быть, если партнер ушел по-английски, не прощаясь?

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
«Если это выглядит как утка, то это утка»: английское право помогло водителям Uber доказать, что они работают на сервис «Если это выглядит как утка, то это утка»: английское право помогло водителям Uber доказать, что они работают на сервис

Два водителя Uber в Лондоне пять лет судились с сервисом и выиграли

VC.RU
Заменит ли витамин Е и другие капсулы из аптеки дорогой уход? Мнение экспертов Заменит ли витамин Е и другие капсулы из аптеки дорогой уход? Мнение экспертов

Работают ли витамины из аптеки в качестве ухода для лица?

Cosmopolitan
Пять скандальных российских памятников и что с ними в итоге стало Пять скандальных российских памятников и что с ними в итоге стало

Памятники, установленные с большим скандалом

Maxim
Cadillac XT6. Всё включено Cadillac XT6. Всё включено

К Cadillac у нас отношение особое

4x4 Club
Как убрать рекламу в Яндекс браузере: 4 способа Как убрать рекламу в Яндекс браузере: 4 способа

Рассказываем, как убрать рекламу в браузере Яндекс навсегда

CHIP
Классики и современники Классики и современники

Брунелло Кучинелли делится своими мыслями о прошлом, будущем и вечном

Grazia
5 причин, по которым Stripe стал самым дорогим стартапом США 5 причин, по которым Stripe стал самым дорогим стартапом США

Пять правил, которые помогли Stripe стать самым дорогостоящим стартапом США

Inc.
«Многосерийный убийца кинематографа»: почему сериал «Чикатило» — пугающий прецедент «Многосерийный убийца кинематографа»: почему сериал «Чикатило» — пугающий прецедент

«Чикатило» — ужасное кино и пугающий прецедент для всего стримингового рынка

Forbes
Ученые назвали 5 причин, по которым спать на работе полезно Ученые назвали 5 причин, по которым спать на работе полезно

Новые исследования рекомендуют работникам интеллектуального труда спать днем

Maxim
Раек и адок Раек и адок

На экраны выходит фильм Андрея Хржановского «Нос, или Заговор “не таких”»

СНОБ
Три вопроса, которые помогут нам пробудить свою сексуальность Три вопроса, которые помогут нам пробудить свою сексуальность

Что сделать, чтобы вернуть себе страсть, желание и не стесняться своих чувств?

Psychologies
Чистое дыхание авиации Чистое дыхание авиации

Первые регулярные рейсы электросамолеты могут совершить в ближайшие годы

Популярная механика
7 вопиющих примеров, когда фраза «Поймёшь, когда вырастешь!» действительно сработала 7 вопиющих примеров, когда фраза «Поймёшь, когда вырастешь!» действительно сработала

Что все презирали в юности, но почему-то возлюбили в зрелости

Maxim
Государство, бизнес и банк: как развивается «зелёная» энергетика Государство, бизнес и банк: как развивается «зелёная» энергетика

Есть ли будущее у «зелёных» технологий в наши дни?

Inc.
Новые Медичи Новые Медичи

Глава Tod’s Диего Делла Валле выделил €25 млн на реставрацию римского Колизея

Forbes
Открыть в приложении