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

«Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам «Мы максимально открыты»: как выпускники юрфака МГУ создали фонд для помощи студентам

Как обстоят дела с юридическим образованием и оттоком специалистов в России?

Forbes
Почему нам не нужна близость? 3 важные причины Почему нам не нужна близость? 3 важные причины

Причины, которые превращаются в знак «Стоп!» на пути к гармоничному сексу

Psychologies
Спорт, бизнес и равенство: как сестры-баскетболистки Кавиндер заработали более $1 млн Спорт, бизнес и равенство: как сестры-баскетболистки Кавиндер заработали более $1 млн

Как участницы студенческой спортивной команды монетизировали свое имя и имидж

Forbes
Не ешь — козленочком станешь Не ешь — козленочком станешь

7 самых опасных ягод в лесу

Лиза
Боги, богини и Фрейд: 15 популярных книг по психологии Боги, богини и Фрейд: 15 популярных книг по психологии

Топ-15 самых интересных книг по психологии, которые стоит прочитать всем

Forbes
Нехватка дупел в австралийском заповеднике вынудила геккона поселиться в гнезде поссумов Нехватка дупел в австралийском заповеднике вынудила геккона поселиться в гнезде поссумов

Геккон поселился в одном гнездовом ящике с семейством тонкохвостых поссумов

N+1
Сын героя: история маньяка Анатолия Бирюкова, который похищал и насиловал младенцев Сын героя: история маньяка Анатолия Бирюкова, который похищал и насиловал младенцев

Как сын Героя Советского Союза и ударник производства стал маньяком?

VOICE
«Бабушка-Чикатило»: история Тамары Самсоновой, которая вышла на пенсию и начала убивать «Бабушка-Чикатило»: история Тамары Самсоновой, которая вышла на пенсию и начала убивать

«Старушка-потрошительница» — так называли эту серийную убийцу

VOICE
Вот как определить, где и когда был сделан снимок: гайд, который превратит вас в мастера фотографии Вот как определить, где и когда был сделан снимок: гайд, который превратит вас в мастера фотографии

Часто нас обманывают поддельными снимками. Как отличить фейк от правды?

ТехИнсайдер
Злодеи из кинокомиксов, которые в чем-то правы (и мы им даже сопереживаем) Злодеи из кинокомиксов, которые в чем-то правы (и мы им даже сопереживаем)

Суперзлодеи кинокомиксов порой интереснее любого добряка

Maxim
Как я потеряла много денег и справилась с этим: история читательницы Как я потеряла много денег и справилась с этим: история читательницы

Как наша читательница справилась с крупной потерей

Psychologies
Дамоклов меч: что такое прокрастинация и как она разрушает жизнь Дамоклов меч: что такое прокрастинация и как она разрушает жизнь

Причины прокрастинации и способы борьбы с ней

Forbes
Между Европой и Азией Между Европой и Азией

Как развивается непривычная для жителей Екатеринбурга паназиатская кухня?

Bones
Встань и иди: как не «зависать» в бездействии Встань и иди: как не «зависать» в бездействии

Что делать, как, когда, для чего и какими средствами? Будем искать ответы!

Psychologies
Рыбалка, вулканы и гастрономия: что смотреть и пробовать на Камчатке Рыбалка, вулканы и гастрономия: что смотреть и пробовать на Камчатке

Фьюжн по-русски на Камчатке

РБК
Вызывающе яркая помада: как макияж становится инструментом борьбы за права женщин Вызывающе яркая помада: как макияж становится инструментом борьбы за права женщин

Красная помада, бигуди, готическая подводка — макияж как часть активизма

Forbes
Ад здесь. Зачем смотреть фильм «Продукты 24» Ад здесь. Зачем смотреть фильм «Продукты 24»

«Продукты 24» — фильм об ужасах повседневности

СНОБ
Сталин в резиновых сапогах и раненая собака на солдатской шинели: 8 интересных фактов о первом Параде Победы 1945 года Сталин в резиновых сапогах и раненая собака на солдатской шинели: 8 интересных фактов о первом Параде Победы 1945 года

Первый Парад Победы 1945 года открыл проливной дождь

ТехИнсайдер
Обмотку лука скифской девочки-воина изготовили из рыбьей кожи Обмотку лука скифской девочки-воина изготовили из рыбьей кожи

Ученые исследовали находку, сделанную больше 30 лет назад в Тыве

N+1
Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет

Кровеносные сосуды в сетчатке отражают развитие ишемической болезни сердца

Вокруг света
Сад для ленивых Сад для ленивых

Как облегчить работу на даче? Посадить многолетники!

Лиза
Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей

Почему детская шалость — это абсолютно нормально

Psychologies
Cherchez la femme Cherchez la femme

Почему индустрия еды находится в крепких мужских руках

Bones
Рецепт этой древней ткани давно утрачен. Даже ученые не знают, как ее изготовить Рецепт этой древней ткани давно утрачен. Даже ученые не знают, как ее изготовить

Даккский муслин был настолько легким, что многие верили, что его соткали русалки

ТехИнсайдер
Мощь, комфорт, цифровизация: на атомных ледоколах до Северного полюса и по Северному пути Мощь, комфорт, цифровизация: на атомных ледоколах до Северного полюса и по Северному пути

Рассказываем о настоящем и будущем атомного флота России

ТехИнсайдер
В элитном погребении сарматского воина нашли редкий бронзовый таз с 20-лепестковой розеттой В элитном погребении сарматского воина нашли редкий бронзовый таз с 20-лепестковой розеттой

Перед захоронением сосуд преднамеренно повредили ножом или кинжалом

N+1
Просто добавь воды: собираем и завариваем по науке Просто добавь воды: собираем и завариваем по науке

Как собрать душистый букет разнотравья для чая?

ТехИнсайдер
Кто выращивает редкие кулинарные травы в Подмосковье Кто выращивает редкие кулинарные травы в Подмосковье

Бизнес, который сегодня снабжает растениями московские рестораны высокой кухни

СНОБ
Магия цифры 7: почему мы испытываем необъяснимую симпатию к семеркам Магия цифры 7: почему мы испытываем необъяснимую симпатию к семеркам

Даже те, кто равнодушен к "магии чисел", не могут противостоять обаянию цифры 7

VOICE
Краткая история наготы Краткая история наготы

Как менялось отношение человечества к обнаженному телу

Правила жизни
Открыть в приложении