Как атомы влияют на распространение микроволнового излучения

N+1Наука

Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно

Марат Хамадеев

W. Dubosclard et al / Communications Physics, 2021

Физики научились отслеживать населенности уровней холодных атомов рубидия, измеряя сигнал отраженного от них микроволнового излучения. Они показали, что такой способ отличается от традиционных техник, связанных с измерением спектров излучения или поглощения, тем, что он почти не разрушает когерентность состояния. Работа опубликована в Communications Physics.

Активное изучение того, как атомы и молекулы взаимодействуют с электромагнитным излучением, привело физиков к возможности когерентного контроля и управления их состояниями. Ученые могут с высокой точностью предсказать квантовую динамику внутри холодных атомов и связывать ее с условиями, в которые атомы помещены. Этот принцип реализуется в сверхточных акселерометрах, гравитометрах, атомных часах и других устройствах.

Главная характеристика атомных ансамблей, которой обычно интересуются физики, — это населенность их уровней, которая напрямую связана с вероятностями найти атомы в том или ином состоянии. Обычно населенность измеряется либо путем детектирования излучения при релаксации атомов, либо, наоборот, с помощью поглощения резонансного излучения. Это мощные методы, основанные на принципах классической спектроскопии, чье разрешение позволяет исследовать одиночные атомы, однако их минусом стало то, что акт измерения разрушает когерентность и прерывает квантовую динамику. В качестве альтернативы был развит целый спектр оптических неразрушающих методов определения населенности, но всех их объединяет аппаратная сложность, не позволяющая добиться компактности.

Чтобы справится с этой трудностью группа французских физиков из Парижской обсерватории и Университета Сорбонны при участии Карлоса Гарридо-Альзара (Carlos Garrido-Alzar) предложила проводить недеструктивный когерентный контроль не в оптическом, а в микроволновом диапазоне. До сих пор микроволны использовались преимущественно для манипуляции состояниями холодных атомов. Иными словами, физики знали и использовали то, как микроволновое излучение меняет атомы. Авторы новой работы в свою очередь заинтересовались обратным процессом:

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Вопросы создателю. Вариатор. На что он способен и как избежать проблем? Вопросы создателю. Вариатор. На что он способен и как избежать проблем?

Как построить взаимоотношения с вариатором?

4x4 Club
Как успокоиться перед выступлением: 10 проверенных способов Как успокоиться перед выступлением: 10 проверенных способов

Пора побороть страх перед публикой

Playboy
Космические пришельцы Космические пришельцы

С далёких планет и комет к нам постоянно прилетают вестники их существования

Наука и жизнь
«‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике «‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике

Почему в России возник раскол в кинематографе из-за фильмов Алексея Навального?

СНОБ
10 вещей, которые должны быть в шкафу каждого взрослого мужчины 10 вещей, которые должны быть в шкафу каждого взрослого мужчины

Чтобы понять, взрослый ты мужчина или нет, достаточно влезть к себе в шкаф

Maxim
Весна — зацветают морозники! Весна — зацветают морозники!

На горных склонах распускаются мириады первоцветов

Наука и жизнь
Физики успешно измерили силу гравитации божьей коровки Физики успешно измерили силу гравитации божьей коровки

Физики измерили силу, с которой пространство-время искажает божью коровку

Популярная механика
Кладбище домашних животных в руинах античного порта указало на заботу о питомцах Кладбище домашних животных в руинах античного порта указало на заботу о питомцах

Жители города ухаживали за больными животными и хоронили умерших питомцев

N+1
Похудеть на 20 кг и держать вес уже 15 лет: реальная история нашей читательницы Похудеть на 20 кг и держать вес уже 15 лет: реальная история нашей читательницы

Наша героиня сумела справиться с собой и достигла потрясающих результатов!

Cosmopolitan
Можно ли есть на ночь и поможет ли ромашка заснуть? Отвечает сомнолог Можно ли есть на ночь и поможет ли ромашка заснуть? Отвечает сомнолог

Как еда влияет на сон, какие продукты мешают нам спать?

РБК
Слушать подано: 7 лучших исторических аудиокниг про войну Слушать подано: 7 лучших исторических аудиокниг про войну

Аудиокниги про войну, рассказанные от первого лица

Популярная механика
В зародышах млекопитающих нашли признаки омоложения сразу после оплодотворения В зародышах млекопитающих нашли признаки омоложения сразу после оплодотворения

Биологический возраст человека может достигнуть минимума через 2 недели развития

N+1
Правила для чужих: почему растет вероятность блокировки YouTube и Facebook Правила для чужих: почему растет вероятность блокировки YouTube и Facebook

Какое будущее ждет иностранные интернет-сервисы в России?

Forbes
Все обо всем. Зачем дети требуют понимания от взрослых Все обо всем. Зачем дети требуют понимания от взрослых

Должен ли мир стремиться понять современных детей и подростков

СНОБ
Теряете контакт с партнером? Попробуйте «игру в вопросы» Теряете контакт с партнером? Попробуйте «игру в вопросы»

Может ли простой вопрос спасти ваш брак?

Psychologies
10 неожиданно радиоактивных вещей и мест 10 неожиданно радиоактивных вещей и мест

Повседневные вещи содержат радиоактивные изотопы в микроскопическом количестве

Популярная механика
Крылатые субмарины: подводные истребители и авианосцы Крылатые субмарины: подводные истребители и авианосцы

Если есть автомобиль-амфибия, почему бы не научить самолет погружаться под воду?

Популярная механика
7 вопиющих примеров, когда фраза «Поймёшь, когда вырастешь!» действительно сработала 7 вопиющих примеров, когда фраза «Поймёшь, когда вырастешь!» действительно сработала

Что все презирали в юности, но почему-то возлюбили в зрелости

Maxim
Настоящая леди Настоящая леди

Келли Хоппен создаёт элегантные интерьеры, которым не страшны года

SALON-Interior
Это по любви! Звездные красотки, которые вышли замуж за поклонников Это по любви! Звездные красотки, которые вышли замуж за поклонников

Энн Хэтуэй, Джессика Альба и другие артистки счастливы в браках с поклонниками

Cosmopolitan
«Музей — больше не для избранных»: Зельфира Трегулова об онлайне и жизни после пандемии «Музей — больше не для избранных»: Зельфира Трегулова об онлайне и жизни после пандемии

Как Третьяковская галерея развивает онлайн-проекты

Forbes
8 способов незаметно внушить девушке, что она хочет заняться с тобой сексом 8 способов незаметно внушить девушке, что она хочет заняться с тобой сексом

Если это не поможет — ничто не поможет!

Maxim
«Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных «Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных

Отрывок из романа Ольги Громовой «Вальхен» об остарбайтерах

Esquire
Раз и навсегда! Щадящие бьюти-процедуры эффект от которых максимально долог Раз и навсегда! Щадящие бьюти-процедуры эффект от которых максимально долог

Самые актуальные процедуры салонов красоты

Cosmopolitan
Только между нами Только между нами

Гинеколог, маммолог и эндокринолог: как сохранить женское здоровье

Лиза
«Мы изранены!»: Меган Маркл, Наоми Кэмпбелл и другие звезды, пережившие расизм «Мы изранены!»: Меган Маркл, Наоми Кэмпбелл и другие звезды, пережившие расизм

В нашем многогранном мире до сих пор встречаются случаи нетерпимости

Cosmopolitan
OMAD-диета OMAD-диета

OMAD – одна из самых популярных на западе диет

Худеем правильно
Космическая лихорадка: когда начнут майнить астероиды и на что пустят добытые ресурсы? Космическая лихорадка: когда начнут майнить астероиды и на что пустят добытые ресурсы?

Из каких драгоценных металлов могут состоять космические тела?

Esquire
Как выселить из квартиры своего друга: 9 действенных методов (когда другого выхода нет) Как выселить из квартиры своего друга: 9 действенных методов (когда другого выхода нет)

Что делать, если друг не собирается уезжать из вашей квартиры

Playboy
Рашид бен Саид аль-Мактум и Дубай: две утопии в одной реальности Рашид бен Саид аль-Мактум и Дубай: две утопии в одной реальности

Дубай — это соединение двух утопий

Weekend
Открыть в приложении