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

Фальшивое будущее: как Adobe готовится к эпидемии дипфейков Фальшивое будущее: как Adobe готовится к эпидемии дипфейков

Генеральный директор Adobe Шантану Нарайен хочет навести порядок в интернете

Forbes
Кнопка «выкл» Кнопка «выкл»

Анестезиолог о разных видах наркоза (кому и в каких случаях он нужен)

Лиза
Ученые из Австралии и США установили личность «человека из Сомертона» Ученые из Австралии и США установили личность «человека из Сомертона»

Мужчина, найденный на пляже более 70 лет назад, оказался инженером из Мельбурна

N+1
Как сделать держатель для смартфона: 10 вариантов подставок своими руками Как сделать держатель для смартфона: 10 вариантов подставок своими руками

Подставка для смартфона нужна не всегда, но когда понадобится — её можно сделать

ТехИнсайдер
Хорошо устроились Хорошо устроились

Правила и идеи для благоустройства дачного участка

Лиза
Клумбы и цветники на даче своими руками Клумбы и цветники на даче своими руками

Как легко и недорого преобразить дачный участок?

Лиза
Help! SOS! Help! SOS!

Что делать, если ребенок просит тебя забрать его из лагеря

Лиза
Лучшие книги для детей: приключения, волшебство и истории о первой любви Лучшие книги для детей: приключения, волшебство и истории о первой любви

Представляем книги для детей, читать которые сплошное удовольствие

VOICE
Нейробиологи показали, чем мозг человека отличается от мозга мыши: наш мозг умеет тормозить Нейробиологи показали, чем мозг человека отличается от мозга мыши: наш мозг умеет тормозить

Мозг человека и мозг мыши похожи, но почему человек думает иначе?

ТехИнсайдер
Инга Скороходова: Инга Скороходова:

О дружбе писателя Глеба Скороходова с известными людьми рассказывает его сестра

Караван историй
Что нам стоик Что нам стоик

Как при помощи стоической философии избавиться от боли

Правила жизни
Экономический бумт Экономический бумт

Пять кризисных эпох в истории дореволюционной России

Правила жизни
5 лайфхаков для тех, кто планирует отдохнуть в Узбекистане 5 лайфхаков для тех, кто планирует отдохнуть в Узбекистане

Что стоит посмотреть в Узбекистане и зачем туда ехать?

Maxim
Саша Николаенко: «Муравьиный бог: реквием». Что растет из нелюбви Саша Николаенко: «Муравьиный бог: реквием». Что растет из нелюбви

Отрывок из книги Саша Николаенко о том, как детство тратит свое будущее

СНОБ
Археологи раскопали на дне Саяно-Шушенского водохранилища могилу хуннского воина Археологи раскопали на дне Саяно-Шушенского водохранилища могилу хуннского воина

В одной из могил водохранилища археологи обнаружили останки хуннского воина

N+1
Первого австралийского грифа описали по найденной почти 120 лет назад кости Первого австралийского грифа описали по найденной почти 120 лет назад кости

Гриф жил в Австралии в плейстоцене и питался тушами ныне вымершей мегафауны

N+1
Овощ, ну ты и фрукт! Или гид по самой здоровой диете Овощ, ну ты и фрукт! Или гид по самой здоровой диете

Почему так важно есть овощи и как не морщиться при виде вегетарианского меню?

Men Today

Об Олеге Ефремове можно рассказывать бесконечно

Караван историй
Какое животное считается умнейшим на Земле? Какое животное считается умнейшим на Земле?

Как оценивать ум других живых существ и можно ли выбрать среди них фаворита

ТехИнсайдер
«Приемлемый компромисс»: зачем женатые мужчины заводят любовниц «Приемлемый компромисс»: зачем женатые мужчины заводят любовниц

Почему именно мужчины заводят любовниц? Зачем женщины соглашаются на эту роль?

Psychologies
7 самых переоцененных фильмов 2020-х годов 7 самых переоцененных фильмов 2020-х годов

«Платформа», «Довод» и другие хорошие, но переоцененные кинокартины

Maxim
Химики разгадали путь биосинтеза стрихнина и воспроизвели его в табаке Химики разгадали путь биосинтеза стрихнина и воспроизвели его в табаке

Стало ясно, как растения синтезируют сложные алкалоиды

N+1
Girl Power Girl Power

Подруги-актрисы Анастасия Уколова и Ангелина Стречина на первый взгляд разные

OK!
«Я боюсь выходить на улицу!»: Викторию Бекхэм запугала одержимая фанатка Дэвида «Я боюсь выходить на улицу!»: Викторию Бекхэм запугала одержимая фанатка Дэвида

Дэвид и Виктория Бекхэм рассказали о преследовавшей их Шэрон Белл

VOICE
Синдром хорошей девочки: чем опасно желание всем угодить Синдром хорошей девочки: чем опасно желание всем угодить

Почему твоя собственная жизнь уходит на второй план?

VOICE
«Серый человек»: самый дорогой фильм в истории Netflix оказался «Форсажем» «Серый человек»: самый дорогой фильм в истории Netflix оказался «Форсажем»

Почему «Серый человек» получился таким банальным?

Forbes
Лазейки в сознание Лазейки в сознание

Как мы ощущаем тот или иной аромат?

Bones
Никуда не денется: 7 способов Никуда не денется: 7 способов

От некоторых женщин мужчины не уходят. В чем их секрет?

VOICE
Метавселенная — это хайп или будущее человечества? Отвечают разработчики и венчурные инвесторы Метавселенная — это хайп или будущее человечества? Отвечают разработчики и венчурные инвесторы

Чего в метавселенных больше — хайпа или смысла?

Inc.
Вредные привычки Кейт Миддлтон — от несоблюдения этикета до курения Вредные привычки Кейт Миддлтон — от несоблюдения этикета до курения

Рассказываем о вредных привычках герцогини Кейт Миддлтон

VOICE
Открыть в приложении