Что такое осцилляция Раби и как её обнаружили физики?

N+1Наука

Физики увидели осцилляции Раби с помощью экстремального ультрафиолета

Марат Хамадеев

Saikat Nandi et al. / Nature, 2022

Европейские физики сообщили о наблюдении характерных дуплетов в спектрах электронов, выбитых из атомов гелия когерентным светом в диапазоне экстремального ультрафиолета. Полученный результат свидетельствует о возникновении в атомах осцилляций Раби. Форму и положение дуплетов удалось теоретически воспроизвести только после учета эффектов квантовой интерференции, вовлекающих дополнительные уровни в ионизацию. Исследование опубликовано в Nature.

Осцилляциями Раби называют периодическую модуляцию населенности в квантовой двухуровневой системе, на которую воздействует некоторое переменное поле с частотой, близкой к резонансу. Впервые они были теоретически обнаружены Исидорам Айзеком Раби при решении задачи о фермионах с полуцелом спином, прецессирующих в магнитном поле, однако вскоре физики поняли, что это универсальное квантовомеханическое явление, которое встречается во множестве процессов.

Главные условия их возникновения — это ярко выраженная дискретная структура энергетических уровней и когерентность падающего излучения. В первую очередь это относится к атомам и молекулам, освещаемым лазерным излучением, но феномен можно увидеть и в более экзотических системах. Например, мы рассказывали про осцилляции Раби, связанные с превращением двух атомов и одного фотона в парный поляритон и магнонов в фононы, сборкой и распадом молекул и многим другим.

Помимо фундаментальной важности, этот процесс имеет практическую пользу в качестве инструмента для квантовых манипуляций. Так, с помощью когерентного переноса населенности физики научились пленять звуком спин и решать поисковые задачи при блуждании атомов между узлами оптической решетки. Ученые стремятся перенести этот инструмент на как можно большее число физических платформ, но это получается не всегда. Например, при облучении атомов или молекул фотонами в диапазоне экстремального ультрафиолета (нанометровые длины волн) возникает богатая процессами физика, однако из-за высокой частоты такого света сложно создать источники, в которых поддерживался бы высокий уровень когерентности и повторяемости импульсов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Роботы Figure научились сообща сортировать предметы Роботы Figure научились сообща сортировать предметы

Компания Figure разработала универсальный алгоритм управления роботами

N+1
Некоторые равнее: как борьба за права женщин столкнулась с внутренним расизмом Некоторые равнее: как борьба за права женщин столкнулась с внутренним расизмом

Почему цветные феминистки были слабо вовлечены в борьбу против дискриминации?

Forbes
Ученые обнаружили, что на самом деле сделало Марс красным Ученые обнаружили, что на самом деле сделало Марс красным

Краснота Марса вызвана не сухим ржавоподобным гематитом, как считалось ранее

Inc.
Мифы о месячных: отвечаем на вопросы, которые ты стеснялась задать Мифы о месячных: отвечаем на вопросы, которые ты стеснялась задать

Собрали волнующие вопросы о месячных и попросили экспертов внести ясность

VOICE
Как говорить, чтобы дети слушали Как говорить, чтобы дети слушали

Как научиться вести диалог с ребенком

kiozk originals
5 дневных привычек, которые мешают тебе нормально заснуть ночью 5 дневных привычек, которые мешают тебе нормально заснуть ночью

Проблемы со сном беспокоят многих. Как их избежать?

Лиза
Три года в рабстве у чукчей: история советской ученой-этнографа Варвары Кузнецовой Три года в рабстве у чукчей: история советской ученой-этнографа Варвары Кузнецовой

Этнограф Варвара Кузнецова решила, что справится с путешествием на Чукотку

VOICE
История одной вещи: тушь «Ленинградская», в которую нужно поплевать История одной вещи: тушь «Ленинградская», в которую нужно поплевать

Шок-контент — «Ленинградскую» тушь все еще производят!

Правила жизни
Почему мужчина не дарит подарки и должен ли: мнение психолога Почему мужчина не дарит подарки и должен ли: мнение психолога

Каждой девушке хочется чувствовать себя особенной в глазах мужчины

Psychologies
Археологи обнаружили в Фанагории детскую спальню хазарского времени Археологи обнаружили в Фанагории детскую спальню хазарского времени

Владимир Кузнецов рассказал о результатах раскопок средневековой Фанагории

N+1
Ты слишком громко дышишь Ты слишком громко дышишь

Что на самом деле вызывает нервозность и раздражительность

Лиза
Хабаровский музыкант МА ГАК ПА — о новом альбоме «V», любви к хокку и пути к успеху вдали от Москвы Хабаровский музыкант МА ГАК ПА — о новом альбоме «V», любви к хокку и пути к успеху вдали от Москвы

МА ГАК ПА — как живут дальневосточные музыканты

СНОБ
Смех делает нас умнее: 5 причин улыбнуться прямо сейчас Смех делает нас умнее: 5 причин улыбнуться прямо сейчас

Как смех облегчает нашу жизнь?

Psychologies
Сон в палатках и кино под открытым небом: топ-7 идей для отдыха всей семьей Сон в палатках и кино под открытым небом: топ-7 идей для отдыха всей семьей

Используйте наши идеи для семейного отдыха на выходных

Караван историй
Григорий Распутин. Грешный старец у трона Российской империи Григорий Распутин. Грешный старец у трона Российской империи

Почему "грязный деревенский мужик" получил такую неограниченную власть

Караван историй
Почему не приходят уведомления в Android: 5 причин и способы их решения Почему не приходят уведомления в Android: 5 причин и способы их решения

Пользователи Android часто сталкиваются с отсутствием уведомлений от приложений

CHIP
Темная и светлая триады личности: как наука объясняет доброе и злое начала в человеке Темная и светлая триады личности: как наука объясняет доброе и злое начала в человеке

Почему одних людей мы называем «добрыми», а других скорее считаем «злыми»?

Forbes
Как убрать и подтянуть живот после родов. Упражнения и другие действенные способы Как убрать и подтянуть живот после родов. Упражнения и другие действенные способы

Какие упражнения и привычки в питании помогут быстро привести себя в форму?

Лиза
В детстве вас не замечали: 7 последствий жизни в токсичной семье В детстве вас не замечали: 7 последствий жизни в токсичной семье

Какие «хвосты» из детства в токсичной семье могут отравлять взрослую жизнь?

Psychologies
Ученые: некоторые виды стресса могут улучшить работу мозга и снизить риск психических заболеваний Ученые: некоторые виды стресса могут улучшить работу мозга и снизить риск психических заболеваний

Стресс может быть полезен для мозга и вашего будущего

Inc.
Что мешает нам любить себя? Что мешает нам любить себя?

Как научиться принимать себя и заботиться о себе?

Psychologies
Золото Колчака: недостающее звено Золото Колчака: недостающее звено

Судьба золота Колчака оставалась до недавнего времени одной из загадок истории

Дилетант
5 причин, почему нас пугают современные отношения 5 причин, почему нас пугают современные отношения

Как изменились отношения и почему мы стали их бояться?

Psychologies
Татьяна Абрамова: «Некоторые называют меня стервой» Татьяна Абрамова: «Некоторые называют меня стервой»

О жизни, гастролях и интересных знакомствах — рассказывает Татьяна Абрамова

Коллекция. Караван историй
(Не)сладкая проблема (Не)сладкая проблема

Какой у тебя уровень сахара в крови? Не имеешь понятия? А надо бы!

Лиза
«Я просто не выспался»: как сон влияет на наш характер «Я просто не выспался»: как сон влияет на наш характер

Сон меняет отношение к окружающим и желание им помогать

Psychologies
Блефаропластика: операция на веках, которая возвращает лицу молодость Блефаропластика: операция на веках, которая возвращает лицу молодость

Блефаропластика – малоинвазивная операция на верхних и нижних веках

ТехИнсайдер
Илон Маск в переработке. Как выпускник Принстона создал крупнейшую в мире частную компанию по утилизации мусора с оборотом $70 млн в год Илон Маск в переработке. Как выпускник Принстона создал крупнейшую в мире частную компанию по утилизации мусора с оборотом $70 млн в год

История компании по утилизации отходов TerraCycle

Inc.
Вместо чая с печеньками. 5 вариантов правильных вечерних перекусов Вместо чая с печеньками. 5 вариантов правильных вечерних перекусов

Чтобы питание способствовало стройности, перекусывать можно и нужно

Лиза
«Жизнь по вызову»: каким получился новый сериал Сарика Андреасяна об эскорте в России «Жизнь по вызову»: каким получился новый сериал Сарика Андреасяна об эскорте в России

«Жизнь по вызову» — отставший от жизни проект о проституции

Forbes
Открыть в приложении