Квантовая логика помогла изучить неупругие соударения холодных атомов и ионов
Израильские физики применили технику квантовой логики к измерению вероятности неупругого соударения между холодными атомами рубидия и ионами стронция. В их опыте высвобождающийся избыток энергии переходил к дополнительному логическому иону, чье возбуждение ученые фиксировали оптическими методами. Полученные в эксперименте данные помогут теоретикам точнее строить модели межатомного взаимодействия. Исследование опубликовано в Nature Physics.
Неупругие соударения всегда представляют для физиков больший интерес, чем упругие, поскольку они открывают доступ к внутренней структуре участвующих в них частиц. В случае, если речь идет об атомах, изменение их внутреннего состояния в силу законов сохранения неизбежно скажется на кинетической энергии. Если речь идет о множественных соударениях в больших атомных ансамблях, неупругие процессы сказываются на макроскопических величинах, поддающихся измерению, таких как температура или давление.
Развитие методов охлаждения и контроля холодных атомов открыло дорогу к изучению столкновений индивидуальных атомов и ионов. Мы уже рассказывали, как физики обнаружили в таких системах резонанс Фешбаха и неравновесное термодинамическое поведение, а также смогли с высокой точностью отслеживать траекторию и скорость иона в процессе его движения сквозь атомный конденсат. Прогресс в этом направлении ограничивается тем фактом, что не все ионы можно нужным образом подготавливать и детектировать.