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

Стандарт устойчивости: что такое таксономия и какое отношение она имеет к ESG Стандарт устойчивости: что такое таксономия и какое отношение она имеет к ESG

Как работает таксономия в России и мире

Forbes
Сергей Фокин: «Свое поварское эго надо засунуть куда подальше» Сергей Фокин: «Свое поварское эго надо засунуть куда подальше»

Сергей Фокин о своем первом ресторане в подвале и увольнении из-за фотосъемки

Bones
Музыкальный редактор «Очень странных дел» Лена Гликсон о работе с Леди Гагой и номинации на «Эмми» Музыкальный редактор «Очень странных дел» Лена Гликсон о работе с Леди Гагой и номинации на «Эмми»

Музыкальный редактор Лена Гликсон — о своем пути из Воронежа к Эмми

СНОБ
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
Откуда берутся психосоматические заболевания и как их лечить Откуда берутся психосоматические заболевания и как их лечить

Почему важно проживать свои эмоции и как вылечить болезнь работой с сознанием?

Maxim
Подача — от идеи до стола Подача — от идеи до стола

Подачи блюд ресторана COCOCO, которые цепляют людей за душу

Bones
Дружба с дельфином и любовь к фиговому дереву: 6 книг о единстве человека и природы Дружба с дельфином и любовь к фиговому дереву: 6 книг о единстве человека и природы

Книги, в которых природа помогает героям взрослеть и дает силы

Forbes
Возможна ли копия автопортрета? Отрывок из книги «Предприятие Рембрандта» Возможна ли копия автопортрета? Отрывок из книги «Предприятие Рембрандта»

Отрывок из книги Светланы Алперс б отношениях Рембрандта с миром коммерции

РБК
На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет

Археологи исследовали верхнепалеолитическую стоянку Сабаниха-3

N+1
Толстый и тонкий Толстый и тонкий

Вес, настроение и даже память могут зависеть от… Состояния кишечника

Лиза
Почему тебе все время холодно (и летом тоже!) Почему тебе все время холодно (и летом тоже!)

Ты постоянно мерзнешь и кутаешься в теплую одежду? Проверь здоровье!

Лиза
Школа автотуризма. Минимальный набор для небольшого путешествия Школа автотуризма. Минимальный набор для небольшого путешествия

Ну казалось бы, что может быть проще – собрались да поехали

4x4 Club
Что такое циркулярная ссора Что такое циркулярная ссора

Иногда ссора происходит по циркулярному принципу. Что это значит?

Psychologies
Как заставить питомца принимать лекарства: 5 простых способов спрятать таблетку Как заставить питомца принимать лекарства: 5 простых способов спрятать таблетку

Как замаскировать таблетку, чтобы питомец ничего не заподозрил

ТехИнсайдер
Bittuev: «В шоу-бизнесе много соблазнов» Bittuev: «В шоу-бизнесе много соблазнов»

Мухаммад Биттуев — о том, почему он откладывает актерскую карьеру

ЖАРА Magazine
Объяснение главного: 5 книг, которые расскажут все об эволюции человека Объяснение главного: 5 книг, которые расскажут все об эволюции человека

Почему от обезьяны произошел именно человек? Чем люди похожи на рыб?

ТехИнсайдер
Как топ-менеджер Warner Bros. отказался от работы (и зарплаты) мечты, чтобы продавать китайскую лапшу быстрого приготовления Как топ-менеджер Warner Bros. отказался от работы (и зарплаты) мечты, чтобы продавать китайскую лапшу быстрого приготовления

Можно ли решиться бросить успешную карьеру, чтобы продавать рамен?

Inc.
На Крите нашли 4000-летние случаи инфицирования чумной палочкой и сальмонеллой На Крите нашли 4000-летние случаи инфицирования чумной палочкой и сальмонеллой

Палеогенетики обнаружили древние патогены чумной палочки у четырех индивидов

N+1
Игры теней Игры теней

Григорий Козинцев и Евгений Шварц как исследователи власти

Weekend
Роботы учатся домашнему хозяйству, просто глядя, как это делают люди Роботы учатся домашнему хозяйству, просто глядя, как это делают люди

Как роботы учатся помогать людям дома

ТехИнсайдер
От иранской грязи до обесцвечивания: как женщины в СССР боролись с лишними волосами на теле От иранской грязи до обесцвечивания: как женщины в СССР боролись с лишними волосами на теле

Эпиляция по-советски: что помогало женщинам удалять волосы с тела?

VOICE
«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
10 знаковых произведений для фортепиано за последние 300 лет 10 знаковых произведений для фортепиано за последние 300 лет

Какие произведения для фортепиано нужно обязательно услышать?

Правила жизни
Выбираем МФУ для дома: как учесть все нюансы Выбираем МФУ для дома: как учесть все нюансы

Перед покупкой МФУ важно ответить на несколько ключевых вопросов

CHIP
Карла Суарес: «Гавана, год нуля» Карла Суарес: «Гавана, год нуля»

Глава из романа «Гавана, год нуля» — о том, как можно отвлечься от ужаса вокруг

СНОБ
Семья, которая «владеет» Европой: чем живет клан Арно - родственники Натальи Водяновой Семья, которая «владеет» Европой: чем живет клан Арно - родственники Натальи Водяновой

Странно, что никто не снял фильм о Золушке с Натальей Водяновой в главной роли

VOICE
5 самых необычных снарядов, которыми стреляли из пушек 5 самых необычных снарядов, которыми стреляли из пушек

На протяжении веков пушки были одним из важнейших элементов войны

ТехИнсайдер
Первый (удачный) отпуск вдвоем Первый (удачный) отпуск вдвоем

Море, солнце, он и она — и кажется, больше ничто в мире не имеет значения…

Psychologies
Cherchez la femme Cherchez la femme

Почему индустрия еды находится в крепких мужских руках

Bones
Что делать, если ты попала на стрессовое собеседование? Что делать, если ты попала на стрессовое собеседование?

Как понять, что ты попала на стрессовое интервью и как себя вести?

VOICE
Открыть в приложении