Первый шаг на пути создания нейтронных интерферометров с длинными плечами

N+1Наука

Физики сделали разделенный нейтронный интерферометр

Марат Хамадеев

Фотография разделенного нейтронного интерферометра. H. Lemmel et al. / Journal of Applied Crystallography, 2022

Европейские физики построили первый в мире разделенный нейтронный интерферометр. В своем опыте они работали с симметричной схемой, в которой подвижен только анализатор. Благодаря высокоточной системе позиционирования и контролю температуры им удалось получить контрастную интерферограмму. В перспективе их наработки помогут создать кососимметричный нейтронный интерферометр, плечи которого можно будет делать длинными. Исследование опубликовано в Journal of Applied Crystallography.

Более полувека назад Ричард Фейнман, рассуждая о квантовых свойствах электронов, предложил мысленный эксперимент с двумя щелями. Его целью было показать возникновение квантовой интерференции, которая возникает, если частица может достигнуть конечной точки несколькими альтернативными способами. Предложенный принцип нашел применение в интерферометрах — приборах, основанных на чувствительности квантовой интерференции к условиям, в которых распространяются частицы.

Чувствительность интерферометра тем выше, чем меньше длина волны частицы. В случае массивных частиц речь идет о дебройлевской длине волны, которая чаще всего обратно пропорциональна корню из массы. Идеальным инструментом интерферометрии, таким образом, стали атомы, с помощью которых удается изготавливать чрезвычайно чувствительные переносные гравиметры, а также ловить тонкие гравитационные эффекты.

Однако атомные интерферометры чрезвычайно сложны, поскольку движением пучка атомов в них управляют точно настроенные лазерные вспышки. Вместо них можно использовать пучки нейтронов, которые также обладают внушительной массой. Для их расщепления, перенаправления и сведения можно использовать кристаллы, на которых частицы испытывают дифракцию. Проблема, однако, в том, что вместе с чувствительностью к сигналу интерферометр приобретает чувствительность к неидеальностям при расположении основных элементов друг относительно друга.

Впервые эта проблема была решена в 1974 году с помощью идеального монокристалла кремния, пространство которого аккуратно выпиливается, чтобы оставить лишь несколько пластин, служащих делителем, анализатором и брэгговскими зеркалами. Сегодня такой способ стал стандартом нейтронной интерферометрии, позволяя физикам закручивать нейтроны, проверять дискретность пространства-времени и искать пятую силу. Вместе с тем, длина пути нейтронов жестко ограничена размерами кристаллов, что критично для некоторых эффектов. Кроме того, не все желаемые объекты можно разместить между пластинами. Этих проблем были бы лишены интерферометры с разделяющимися частями, но их создание упирается

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

7 самых неловких моментов во время поцелуя и как их избежать 7 самых неловких моментов во время поцелуя и как их избежать

Что может пойти не так во время поцелуя?

Maxim
Михаил Эпштейн: Как люди находят утешение в обиде Михаил Эпштейн: Как люди находят утешение в обиде

Понятия, которые лежат в основе мышления, но с трудом поддаются определению

СНОБ
Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте

Разбираемся, как женщины попадают в топ-менеджмент в спорте

Forbes
Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться Где в России бомбоубежища и с чем там надо прятаться

Как найти бомбоубежище и что брать с собой?

Maxim
Инга Скороходова: Инга Скороходова:

О дружбе писателя Глеба Скороходова с известными людьми рассказывает его сестра

Караван историй
Письма счастья: правила SMS-переписки, которая заинтригует мужчину Письма счастья: правила SMS-переписки, которая заинтригует мужчину

Какие сообщения помогут зацепить парня навсегда?

VOICE
Астрофизики впервые напрямую измерили магнитное поле ультраяркого рентгеновского источника Астрофизики впервые напрямую измерили магнитное поле ультраяркого рентгеновского источника

Астрофизики измерили напряженность магнитного поля вблизи нейтронной звезды

N+1
Первая леди Первая леди

Как революционная феминистка стала лицом советской дипломатии

Дилетант
«Давайте в Zoom обсудим»: как захватить внимание публики «Давайте в Zoom обсудим»: как захватить внимание публики

Как спикеру играть свою роль, если перед ним нет зала?

Psychologies
Путешествие на край земли Путешествие на край земли

7 самых интересных мест в далеком Приморье

Лиза
Норвежка случайно купила на аукционе золотое кольцо вождя викингов в коробке из-под бананов Норвежка случайно купила на аукционе золотое кольцо вождя викингов в коробке из-под бананов

Норвежка купила золотое кольцо, относящееся к эпохе викингов

N+1
Почему когда мы хотим одного, то часто делаем совсем другое? Почему когда мы хотим одного, то часто делаем совсем другое?

Почему когда принимаемое решение имеет реальные последствия, люди бездействуют

ТехИнсайдер
Стоя на своём Стоя на своём

Что даёт человеку стояние на гвоздях?

Robb Report
«Никто не заставляет мыть посуду и не храпит под ухом» «Никто не заставляет мыть посуду и не храпит под ухом»

Истории женщин, которые выбрали гостевой брак

Лиза
От плоскостопия до артроза От плоскостопия до артроза

Уже после 30 можно столкнуться с неприятностями, связанными с ногами

Лиза
Как нас развращает власть: 5 выводов Как нас развращает власть: 5 выводов

Почему среди тех, кто облечен властью, так много самодуров и упрямцев?

Psychologies
Как выбрать итальянский ресторан и не разочароваться? Пошаговая инструкция от Уиллиама Ламберти Как выбрать итальянский ресторан и не разочароваться? Пошаговая инструкция от Уиллиама Ламберти

Какие ошибки совершают рестораторы, открывая итальянский ресторан?

Правила жизни
«Мои» неясыти «Мои» неясыти

Увидеть неясыть — большая удача!

Наука и жизнь
Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора Одна вокруг света: опасная дорога к ледникам, горные озера и разноцветная гора

176-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
Телефон в руке и собака в салоне: за что можно получить штраф от ГИБДД Телефон в руке и собака в салоне: за что можно получить штраф от ГИБДД

Водители пожаловались на непонятные штрафы с камер за ремни и телефоны

РБК
Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом Своих хватает: звезды, которые пытались, но не смогли прославиться за рубежом

Кто из российских звезд пытался покорить иностранную сцену

VOICE
Шрамы украшают динозавров: палеонтологи рассмотрели у древних ящеров пупок Шрамы украшают динозавров: палеонтологи рассмотрели у древних ящеров пупок

Пситаккозавра просветили лазером

Вокруг света
Депиляция: как удалить волосы в салоне и дома. Советы эксперта Депиляция: как удалить волосы в салоне и дома. Советы эксперта

Рассказываем о самых актуальных методах депиляции

РБК
Как привлечь в свою жизнь богатство с помощью рун: советы эзотерика Как привлечь в свою жизнь богатство с помощью рун: советы эзотерика

Могут ли руны помочь осуществить желание про богатство?

VOICE
5 мемуаров и биографий звезд музыкальной сцены, достойных прочтения 5 мемуаров и биографий звезд музыкальной сцены, достойных прочтения

Подборка книг, которые рассказывают правду о выдающихся рок-музыкантах XX века

СНОБ
Ритейл зеленеет: эко-тренды в торговых сетях Ритейл зеленеет: эко-тренды в торговых сетях

Какие экоинициативы предпринимают ретейлеры и как это влияет на их бизнес

СНОБ
Лазеры и рэкет: как основательница сети салонов красоты дважды начинала бизнес с нуля Лазеры и рэкет: как основательница сети салонов красоты дважды начинала бизнес с нуля

История Киры Долговой: дважды начинать с нуля и все равно заработать

Forbes
Еще 5 минуточек: как отучить себя тратить время впустую и победить прокрастинацию Еще 5 минуточек: как отучить себя тратить время впустую и победить прокрастинацию

Почему мы прокрастинируем и как от этого отучиться

ТехИнсайдер
Обед рабочего человека Обед рабочего человека

Готовят ли в России настоящий рамен?

Bones
Археологи выявили четко продуманную застройку на домонгольском селище Чаадаево-5 Археологи выявили четко продуманную застройку на домонгольском селище Чаадаево-5

Археологи сообщили о результатах охранно-спасательных раскопок Чаадаева-5

N+1
Открыть в приложении