Новости науки: Ученые представляют наиболее точные измерения времени квантовых скачков на сегодняшний день.

Автор: Ярослав Космос . Опубликовано в категории: АСТРОФИЗИКА

1 1 1 1 1 Рейтинг 5 [2 Голоса (ов)]

Воздействие на атом гелия лазером для замера времени квантового скачка.

Когда квантовая система изменяет свое состояние, это называется квантовый скачок. Как правило, эти квантовые скачки считаются мгновенными.

Теперь, новые методы для высокоточных измерений позволяют исследовать эволюцию во времени этих квантовых скачков. На временной шкале масштаба аттосекунд, эта временная задержка становится видимой.

Атом, например, может поглотить фотон, тем самым изменяя свое состояние на более высокоэнергетичное или ионизироваться, отдав полученную энергию улетевшему электрону. С новыми методами, разработанными в TU Wien (Вена), теперь стало возможным изучать временную структуру таких чрезвычайно быстрых изменений состояния.

Теоретическая часть проекта была сделана командой профессора Йоахима Burgdorfer из Венского Технологического Университета (Австрия), который также разработал первоначальную идею для эксперимента. Эксперимент проводился в Институте Макса Планка квантовой оптики в Гархинге (Германия). Результаты опубликованы в журнале Nature Physics.

Наиболее точное время измерения квантовых скачков.

Нейтральный атом гелия имеет два электрона. Когда он ударяется лазерным импульсом высокой энергии, он ионизируется. Этот процесс происходит на аттосекундной временной шкале - одна аттосекунда - миллиардная миллиардной доли секунды.

"Можно представить себе, что другой электрон, который остается в атоме, на самом деле не играет важную роль в этом процессе, но это не так", говорит Рената Pazourek (ТУ Вена). "Два электрона коррелируют, они тесно связаны с законами квантовой физики, они не могут рассматриваться как независимые частицы. Когда один электрон удаляется из атома, некоторая часть лазерной энергии может быть передана второму электрону. Он остается в атоме, но поднимается до состояния более высокой энергии."

Атом гелия. Четыре адрона и два электрона.

Таким образом, можно провести различие между двумя различными процессами ионизации: один, в которой оставшийся электрон приобретает дополнительную энергию и один, в котором он находится в состоянии с минимальной энергией. Используя сложную экспериментальную установку, можно было показать, что продолжительность этих двух процессов не является одинаковой.

"Когда оставшийся электрон перескакивает в возбужденное состояние, процесс ионизации фотонами немного быстрее - примерно на пять аттосекунд", говорит Стефан Nagele. "Примечательно, насколько хорошо экспериментальные результаты согласуются с теоретическими расчетами и крупномасштабными компьютерными моделированиями. Точность эксперимента лучше, чем одна аттосекунда. Это наиболее точное измерение времени квантового скачка на сегодняшний день."

Контроль на уровне аттосекунд.

Эксперимент дает новое понимание физики сверхкоротких временных масштабов. Эффекты, которые несколько десятилетий назад считались "мгновенными" теперь можно рассматривать как временные события, которые могут быть вычислены, измерены и даже контролируемы. Это не только поможет понять основные законы природы, но также привносит новые возможности манипулирования материей на квантовом уровне.

НАУЧНАЯ РАБОТА: ПО МАТЕРИАЛАМ:

 

 

 

2017-02-16 01:33:29 Время квантового скачка замеряли при помощи ионизации атома гелия лазером.
AstroNews Logo

Добавить комментарий

Комментарии нарушающие ПРАВИЛА будут удаляться, а их авторы возможно будут забанены.

СЛУЧАЙНЫЕ НОВОСТИ КОСМОСА

Являются ли вирусы новой границей для астробиологии?

Трехмерное представление норивирусного вириона на основе электронно-микроскопических изображений. Должны ли астробиологи также рассматривать вирионы и вирусы при поиске жизни за пределами Земли?

Новости космоса:
Они являются наиболее распространенной формой жизни на Земле, но вирусы - или их семяподобное бездействующее состояние, известные как вирионы - являются маркерами в поисках жизни на других планетах. Теперь одна группа ученых настаивает на том, чтобы астробиологи стали более серьезно относиться к поиску вирусов за пределами Земли.

В текущей стратегии астробиологии НАСА вирусы упоминаются шесть раз на своих 250 страницах, пишут авторы недавней статьи «Астровирология: вирусы в целом во Вселенной». Они призывают к изучению вирусов, которые должны быть включены в внеземные научные миссии и астробиологические исследования дома, и иметь контрольный список действий, необходимых для размещения вирусов на межпланетной карте.

Подробнее...

Новости науки: Знаменитый "двухфотонный распад 750Гэв" оказался статистической погрешностью.

Детектор CMS Большого Адронного Коллайдера.

На этот всплеск в районе 750 гигаэлектронвольт (ГэВ) зафиксированный на Большом Адронном Коллайдере(БАК) физики полагали большие надежды. Это событие (распад на два фотона при энергии 750Гэв) могло означать открытие частицы, невписывающейся в Стандартную модель.

Надежды на новое открытие частиц были разбиты сегодня, когда ученые признали, что пик в данных был на самом деле просто погрешностью вычислений.

Подробнее...

Новости космологии: Теория, которая бросает вызов физике Эйнштейна, вскоре может быть проверена.

Большой Взрыв в интерпретации художника.

Ученые, выступающие за теорию о том, что скорость света является переменной - и не является постоянной, как предположил Эйнштейн - сделали прогноз, который можно будет проверить.

Эйнштейн предположил, что скорость света остается одинаковой в любой ситуации, и это подразумевает, что пространство и время может быть различным в различных ситуациях.

Подробнее...