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:

 

 

 

2019-02-02 17:16:14 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

Марсианский хребет раскрывается цветными талантами ровера

Эта пара изображений с мачты (Mastcam) на моторизованном NASA's Curiosity иллюстрирует, как специальные фильтры используются для разведки местности впереди для изменений в местной скале.

Эти возможности выходят за рамки тысяч полноцветных изображений получаемых каждый год: ровер может смотреть на Марс со специальными фильтрами, полезными для идентификации некоторых минералов, а также со спектрометром, который сортирует свет в тысячи длин волн, выходящих за пределы видимого света в инфракрасный и ультрафиолетовый.

Эти наблюдения помогают принимать решения о том, куда направлять и какие исследовать цели.

Подробнее...

Космические аппараты: NASA приняло решение продлить миссию "Рассвета" на Церере

Эта концепция художника показывает космический корабль NASA «Рассвет» над карликовой планетой Церера, как видно на изображениях миссии.

НАСА продлевает миссию автоматической межпланетной станции «Рассвет» на Церере (карликовой планете), крупнейшем объекте в поясе астероидов между Марсом и Юпитером.

Во время этого продления космический корабль будет опускаться до более низких высот, чем когда-либо на карликовой планете, летая с марта 2015 года. Космический корабль останется на Церере на оставшуюся часть его научных исследований и будет находиться на стабильной орбите неопределенный срок после того, как его запасы топлива иссякнут.

Подробнее...

Космодром Восточный. Стыковка КГЧ с 3-й ступенью РН «Союз-2.1а»

Все интересные события космоса и всего что связано с космосом за прошедшую неделю в видео формате.

Космодром Восточный.
Стыковка КГЧ с 3-й ступенью РН «Союз-2.1а»

25 января 2018 года на космодроме Восточный завершен процесс стыковки космической головной части с третьей ступенью ракеты-носителя «Союз-2.1а». В составе КГЧ – разгонный блок «Фрегат» и установленные на переходной ферме космические аппараты «Канопус-В» № 3 и 4, а также 9 спутников попутной полезной нагрузки.

Также сегодня в Госкорпорации «РОСКОСМОС» состоялось заседание Государственной комиссии, которая рассмотрев доклады технического руководства, приняла решение о вывозе РКН. Вывоз запланирован на 29 января 2018г.

Подробнее...