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
Прибывшие на Дунай 8200 лет назад первые земледельцы занялись рыболовством Прибывшие на Дунай 8200 лет назад первые земледельцы занялись рыболовством

Памятник Лепенски-Вир в Сербии использовали охотники-собиратели

N+1
Рай в шалаше Рай в шалаше

В палатке со всеми удобствами: плюсы и минусы глэмпинга

Лиза
Как помочь мужу вернуть уверенность в себе? Как помочь мужу вернуть уверенность в себе?

Как помочь мужу, если у него сложности на работе?

Psychologies
Как выбрать внешний накопитель: практические советы и рекомендации Как выбрать внешний накопитель: практические советы и рекомендации

Какие характеристики внешних накопителей особенно важны, и как их подобрать

CHIP
5 романов, которые буквально заставят вас пойти в отпуск 5 романов, которые буквально заставят вас пойти в отпуск

Подборка книг, которая поможет окунуться в атмосферу самого беззаботного отдыха

ТехИнсайдер
Палеогенетики прочитали старейший геном домашней лошади из Америки Палеогенетики прочитали старейший геном домашней лошади из Америки

Первые домашние лошади Нового Света происходили с Пиренейского полуострова

N+1
Российские фильмы последних лет, которые популярны за рубежом Российские фильмы последних лет, которые популярны за рубежом

6 российских фильмов, которые понравились заграничным зрителям

Maxim
Сколько сети накидывают сверху Сколько сети накидывают сверху

Торговая наценка на отдельные продукты питания может доходить до 100–150 %

Агроинвестор
Николай Пирогов: за что святого доктора и отца-основателя военно-полевой хирургии отправили в ссылку? Николай Пирогов: за что святого доктора и отца-основателя военно-полевой хирургии отправили в ссылку?

Российский врач, ученый и педагог Николай Пирогов был фанатом своего дела

ТехИнсайдер
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
Как наш мозг управляет страхом и тревогой. В этом Как наш мозг управляет страхом и тревогой. В этом

Какую роль в нашем мозге играет миндалевидное тело?

ТехИнсайдер
Как заморозить ягоды на зиму, чтобы они сохранили свои свойства Как заморозить ягоды на зиму, чтобы они сохранили свои свойства

Заморозить свежие ягоды на зиму довольно легко!

ТехИнсайдер
Ничуть не странные дела Ничуть не странные дела

«Страна Саша»: самый нежный фильм года

Weekend
Выбираем фитнес-браслет правильно: какие функции наиболее важны Выбираем фитнес-браслет правильно: какие функции наиболее важны

Главные функции фитнес-браслетов и их отличиях от смарт-часов

CHIP
Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями

В чем разница между квантовым и постквантовым шифрованием?

ТехИнсайдер
Почему полиаморные отношения подходят не всем: 3 причины Почему полиаморные отношения подходят не всем: 3 причины

С какими трудностями сталкиваются люди, отказавшиеся от моногамных отношений?

Psychologies
Как 40 миллионов советских женщин лишились маленького черного платья Как 40 миллионов советских женщин лишились маленького черного платья

Почему девушкам в СССР так и не пришлось носить элегантные платья от Скиапарелли

VOICE
Жёны застоя Жёны застоя

Супруги генсеков и членов политбюро ЦК КПСС

Дилетант
Уникальный экспериментальный комплекс для исследования космических лучей: что общего у Москвы, Южного Полюса и Пампы Уникальный экспериментальный комплекс для исследования космических лучей: что общего у Москвы, Южного Полюса и Пампы

Уникальная научная установка «Экспериментальный комплекс НЕВОД»

ТехИнсайдер
Ученые создали миниатюрную копию желудочка сердца — и даже заставили ее биться Ученые создали миниатюрную копию желудочка сердца — и даже заставили ее биться

Новый орган, похожий на сердце, был выращен в лаборатории

ТехИнсайдер
Эти люди встретили животных в самых неожиданных местах: 7 реальных историй, в которые сложно поверить Эти люди встретили животных в самых неожиданных местах: 7 реальных историй, в которые сложно поверить

Природа умеет делать сюрпризы. Правда, они бывают адресованы не всем

ТехИнсайдер
Время вспять: можно ли перевести стрелки биологических часов назад и замедлить старение Время вспять: можно ли перевести стрелки биологических часов назад и замедлить старение

Об интересных научных открытиях из книги «Загадка нестареющей медузы»

ТехИнсайдер
Хватай и беги: как феминистки в Киргизии борются с обычаем похищения невест Хватай и беги: как феминистки в Киргизии борются с обычаем похищения невест

На киргизских женщин до сих пор нападают на улицах и увозят — чтобы жениться

Forbes
Как жить дальше после расставания: 3 совета Как жить дальше после расставания: 3 совета

Что мешает нашему разбитому сердцу исцелиться?

Psychologies
20 способов, с помощью которых женщины пытаются управлять нами 20 способов, с помощью которых женщины пытаются управлять нами

Посмотри, какими методами она пользуется, чтобы обыграть тебя

Maxim
Возвращаем силы и радость жизни: экспресс-практики с любимыми фото Возвращаем силы и радость жизни: экспресс-практики с любимыми фото

Хотите научиться быстро возвращаться в ресурсное состояние?

Psychologies
«Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться «Яжмать»: откуда берется этот синдром и как с ним бороться

Какие у «яжматеринства» есть последствия?

Psychologies
Палеоантропологи обнаружили останки последнего неандертальца Италии Палеоантропологи обнаружили останки последнего неандертальца Италии

Палеоантропологи исследовали два нижних молочных моляра, найденные в Италии

N+1
Отпускная идиллия Отпускная идиллия

Миниатюрный «спа-курорт» в современном студийном пространстве

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении