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

Где лечиться? Где лечиться?

В какую поликлинику идти – государственную или частную

Домашний Очаг
Муж и жена — одна сатана Муж и жена — одна сатана

Традиционный интерьер и современное искусство под одной крышей

AD
Воссозданные частицы дымки Титана помогут понять, как зародилась жизнь на Земле Воссозданные частицы дымки Титана помогут понять, как зародилась жизнь на Земле

Изучение атмосферы Титана может дать важные ключи к разгадке стадий эволюции

Популярная механика
Физика будущего: CERN разрабатывает ловушку для антиматерии Физика будущего: CERN разрабатывает ловушку для антиматерии

ЦЕРН работает над способами хранения и транспортировки антивещества

Популярная механика
Художник Николай Кошелев: «Мне очень нравится жить в окружении своих работ» Художник Николай Кошелев: «Мне очень нравится жить в окружении своих работ»

Николай Кошелев — о своих работах и локдауне в Москве

GQ
Драма 1921 года Драма 1921 года

Страшные подробности царь-голода в Советской России 1921 года

Дилетант
10 модных ошибок, которые ты не должна совершать после 20 лет 10 модных ошибок, которые ты не должна совершать после 20 лет

Детали гардероба, от которых необходимо избавиться все девушкам старше 20 лет

Cosmopolitan
Вылет из гнезда в утренние часы не повысил выживаемость птенцов лазоревок Вылет из гнезда в утренние часы не повысил выживаемость птенцов лазоревок

Склонность покидать гнездо утром связана с динамикой развития птенцов

N+1
Самый необычный летающий автомобиль: Terrafugia TF-X Самый необычный летающий автомобиль: Terrafugia TF-X

Появление летающих автомобилей не просто вероятно, оно неизбежно

Популярная механика
Шеннен Доэрти, Марина Хлебникова и другие: трагедии в судьбах красавиц 90-х Шеннен Доэрти, Марина Хлебникова и другие: трагедии в судьбах красавиц 90-х

Судьба приготовила культовым красавицам не только звездный час

Cosmopolitan
Великая Великая

Эксперт по этикету Татьяна Полякова консультирует первых лиц государств

Собака.ru
13 мифов о женщинах 13 мифов о женщинах

Думаешь, знаешь женщин так же хорошо, как знал таблицу умножения в пятом классе?

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

Любовь — это выбор и действие?

Psychologies
Копия неверна: дети звезд, совсем непохожие на своих сексуальных родителей Копия неверна: дети звезд, совсем непохожие на своих сексуальных родителей

Знаменитости, которые не унаследовали от своих родителей голливудские черты

Cosmopolitan
Бактерии на бумажной подложке выполнили логические операции Бактерии на бумажной подложке выполнили логические операции

Бактериальные вычислители в будущем могут стать биосенсорами

N+1
Топ-10: лучшие оригинальные романтические комедии Netflix, которые ты не видела Топ-10: лучшие оригинальные романтические комедии Netflix, которые ты не видела

Ромкомы от Netflix, которые действительно стоит посмотреть!

Cosmopolitan
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.
Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться

Биологи дополнили минимальный геном так, чтобы клетки смогли нормально делиться

N+1
Бурные реки TikTok: как запустить рекламу в растущей соцсети и не наделать ошибок Бурные реки TikTok: как запустить рекламу в растущей соцсети и не наделать ошибок

Как не потерять деньги, запуская рекламу в TikTok

Forbes
Без купюр Без купюр

Актёр Хью Джекман о том, почему ему надоела роль супергероя

Grazia
«Это что, заболевание, требующее лечения?» Узнали у депутата от «Единой России», зачем нужно запрещать аборты в частных клиниках «Это что, заболевание, требующее лечения?» Узнали у депутата от «Единой России», зачем нужно запрещать аборты в частных клиниках

Депутат Владимир Крупенников — о запрете абортов в России

СНОБ
Шлиссельбургская каторжная тюрьма Шлиссельбургская каторжная тюрьма

История Шлиссельбургской крепости — краткий конспект истории России

Дилетант
Что такое сновидения Что такое сновидения

Ученые объясняют феномен сна и все, что в это время происходит с мозгом

GQ
Наносчётчик для «наноовец» Наносчётчик для «наноовец»

Представьте, что вы пастух, которому нужно пересчитать овец в стаде

Наука и жизнь
Наземные телескопы отыскали убегающую из галактики сверхмассивную черную дыру Наземные телескопы отыскали убегающую из галактики сверхмассивную черную дыру

Эта сверхмассивная черная дыра находится внутри спиральной галактики J0437+2456

N+1
Родила 69 детей, ушла от мужа: кем была самая многодетная россиянка Родила 69 детей, ушла от мужа: кем была самая многодетная россиянка

История россиянки Валентины Васильевой, которая к 40 годам родила 69 детей

Cosmopolitan
Пластическая хирургия в СССР: какие операции делали Орлова, Мордюкова, Гурченко Пластическая хирургия в СССР: какие операции делали Орлова, Мордюкова, Гурченко

С чего начиналась пластическая хирургия в нашей стране

Cosmopolitan
Самые первые автомобили известных компаний Самые первые автомобили известных компаний

Первые модели крупнейших современных автомобилестроителей

Популярная механика
Осьминоги чувствуют не только физическую, но и душевную боль Осьминоги чувствуют не только физическую, но и душевную боль

Осьминоги чувствуют боль и реагируют на нее так же, как и млекопитающие

Популярная механика

Как историей Гагарина вдохновлялись музыканты, кинематографисты и художники

Esquire
Открыть в приложении