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
Что выдает дилетанта: 7 популярных ошибок, которые портят ваш ремонт Что выдает дилетанта: 7 популярных ошибок, которые портят ваш ремонт

Некоторые вещи моментально выдают неумелого мастера ремонта

ТехИнсайдер
Дом под снос Дом под снос

Некоторые из самых интересных архитектурных проектов Японии долго не проживут

Robb Report
1200 км за 8 дней: туристический маршрут по Сибири – путешествие, которые ты точно не забудешь 1200 км за 8 дней: туристический маршрут по Сибири – путешествие, которые ты точно не забудешь

Как за одну поездку посетить Красноярский край, Хакасию и Тыву

VOICE
«Захватывает дух»: 5 фильмов про акул-убийц, которые смотрятся на одном дыхании «Захватывает дух»: 5 фильмов про акул-убийц, которые смотрятся на одном дыхании

Фильмы про акул-убийц, основанные на реальных событиях

ТехИнсайдер
Большой отец Большой отец

Как Олег Кулик стал символом постсоветского искусства и разделил его судьбу

Weekend
Летние коктейли для жарких дней, вечерних прогулок и борьбы с похмельем Летние коктейли для жарких дней, вечерних прогулок и борьбы с похмельем

Московские бармены делятся рецептами летних коктейлей, которые спасут от жары

СНОБ
Добро пожаловать в петлю: краткая история смертной казни Добро пожаловать в петлю: краткая история смертной казни

Как менялись способы исполнения смертного приговора с древних времен по наши дни

Правила жизни
Может ли быть дружба между бывшими: плюсы и минусы этих отношений Может ли быть дружба между бывшими: плюсы и минусы этих отношений

Дружба с бывшим: ее тонкости и возможные последствия

Psychologies
7 признаков, которые выдают псевдоинтеллектуала 7 признаков, которые выдают псевдоинтеллектуала

Как вывести на чистую воду тех, кто привык казаться, а не быть

Maxim
Управляет ядерным реактором и читает Достоевского. Интервью со студенткой Томского Политеха Алиной Горбуновой Управляет ядерным реактором и читает Достоевского. Интервью со студенткой Томского Политеха Алиной Горбуновой

Интервью с первой в России женщиной, управляющей ядерным реактором

СНОБ
Секреты флористов: как сохранить розы в букете дольше Секреты флористов: как сохранить розы в букете дольше

Как продлить цветам молодость?

VOICE
Повышение пенсионного экшена Повышение пенсионного экшена

«Старик»: Джефф Бриджес против всех

Weekend
Топ-10 распространенных мифов о собаках, в которые до сих пор верят Топ-10 распространенных мифов о собаках, в которые до сих пор верят

Уже давно перестать верить в эти антинаучные убеждения о собаках

ТехИнсайдер
«Матка блуждает по телу и удушает»: почему врачи прошлого стеснялись женского тела — это стоило жизни миллионам! «Матка блуждает по телу и удушает»: почему врачи прошлого стеснялись женского тела — это стоило жизни миллионам!

Отрывок из книги Элинор Клегхорн “Нездоровые женщины”

VOICE
10 привычных продуктов, которые опасно есть в жару 10 привычных продуктов, которые опасно есть в жару

Продукты, которыми в жару лучше не соблазняться

Лиза
Три вида тираннозавров снова объединили в один Три вида тираннозавров снова объединили в один

Изменчивость тираннозавра оказалась в пределах нормы

N+1
От Врубеля до Урса Фишера: как керамика стала популярным трендом в искусстве От Врубеля до Урса Фишера: как керамика стала популярным трендом в искусстве

С чего началось увлечение аудитории и коллекционеров керамикой

Forbes
Подлинная Лолита: трагическая история Салли Хорнер, ставшей прототипом героини романа Набокова Подлинная Лолита: трагическая история Салли Хорнер, ставшей прототипом героини романа Набокова

Как история Салли Хорнер вдохновила Набокова создать роман «Лолита»

VOICE
Японские однопокровницы отрастили удочки для привлечения опылителей Японские однопокровницы отрастили удочки для привлечения опылителей

Один из видов однопокровниц привлекает грибных комаров с помощью отростка

N+1
Гастро-, бронхо-, колоно-: что нужно знать о процедурах, которые помогают обнаружить рак Гастро-, бронхо-, колоно-: что нужно знать о процедурах, которые помогают обнаружить рак

Когда необходима эндоскопическая диагностика при подозрении на рак?

Psychologies
Умер Борис Ротенберг, сын Ирины Антоновой Умер Борис Ротенберг, сын Ирины Антоновой

Вспоминаем о главной драме Ирины Антоновой

СНОБ
Девять штрафов ГИБДД, которые удивят даже опытного водителя. Список Девять штрафов ГИБДД, которые удивят даже опытного водителя. Список

Разбираемся, как можно лишиться прав в безобидной ситуации

РБК
Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются» Александра Маринина: «История движется поступками людей, а люди, как известно, не меняются»

История – это тоже своего рода детектив

Лиза
Ученые впервые обучили ИИ мыслить на уровне новорожденного ребенка Ученые впервые обучили ИИ мыслить на уровне новорожденного ребенка

Алгоритм PLATO научился выстраивать логические цепочки на уровне младенца

ТехИнсайдер
Ученые выяснили, как мозг узнает своих Ученые выяснили, как мозг узнает своих

Как мозг животного узнает представителей своего вида?

ТехИнсайдер
Русский губернатор Риги Русский губернатор Риги

Современники отмечали князя Репнина как человека несомненной личной храбрости

Дилетант
Страшные и загадочные динозавры среди нас: посмотрите на этих живых ископаемых XXI века Страшные и загадочные динозавры среди нас: посмотрите на этих живых ископаемых XXI века

Виды, которые прекрасно себя чувствуют, как и несколько миллионов лет назад

ТехИнсайдер
5 самых диких убийц Дикого Запада 5 самых диких убийц Дикого Запада

Самые кровожадные типы, которые прославились своей жестокостью на Диком Западе

Maxim
Вспомнить всё! Вспомнить всё!

Лучшие витамины и минералы для мозга и памяти

Лиза
Открыть в приложении