"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
19.10.2017
13:34 |
Найден быстрый способ побороть ожирение
Американские исследователи разработали препарат, инъекции которого снижают аппетит, позволяют бороться с лишним весом и уменьшают риск развития диабета . . . |
|
18.10.2017
16:57 |
Необычное поведение таинственной звезды Табби связано с обыкновенной пылью 
В новой научной работе группа астрономов во главе с Массимо Маренго (Massimo Marengo) из Университета штата Айова, США, получает ценные сведения об одной из самых . . . |
|
18.10.2017
16:12 |
Таинственный джет квазара 4C+19.44 
Квазары представляют собой галактики, в центрах которых лежат активные черные дыры. В результате падения материи на черную дыру выделяется настолько большое . . . |
|
18.10.2017
15:58 |
Внеземной разум еще не обнаружен, но «стук сердца» Вселенной уже услышан 
Сигналы, напоминающие стук сердца человека, были приняты самым чувствительным «ухом» на Земле. Это «ухо» носит название Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) и . . . |
|
18.10.2017
15:35 |
Микроорганизмы оставляют следы на марсианских камнях
Ученые, возглавляемые Татьяной Милоевич (Tetyana Milojevic) с химического факультета Венского университета, Австрия, проводят поиски уникальных биогенных следов, . . . |
|
18.10.2017
15:31 |
Новый квазиспутник Земли оказался астероидом, а не куском космического мусора
В новой научной работе исследователи под руководством Вишну Редди (Vishnu Reddy) из Аризонского университета, США, проливают свет на природу одного из компаньонов Земли . . . |
|
18.10.2017
15:23 |
Астрономы дотянулись до края Млечного Пути 
Астрономы из Радиоастрономического института Макса Планка и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики установили новый рекорд дальности измерений расстояний . . . |
|
18.10.2017
15:20 |
Массу проглоченных Кроносом планет оценили в 15 Земель
Астрономы из Принстонского университета обнаружили звезду, которая, вероятно, поглотила несколько планет с суммарной массой, соответствующей пятнадцати Землям . . . |
|
18.10.2017
15:16 |
Физики смоделировали электронный газ в экстремальных условиях
Электронный газ в экстремальных условиях впервые удалось смоделировать точно, основываясь только на базовых взаимодействиях между электронами без . . . |
|
18.10.2017
15:10 |
Физики провели обмен квантовой запутанности на расстоянии 100 километров
Китайские ученые смогли произвести обмен квантовой запутанности между фотонами из квантово-запутанных пар, разделенных оптоволокном длиной более 100 километров . . . |
|
18.10.2017
14:59 |
Физики нашли способ измерить симметрию волновой функции Изменение фазы волновой функции при перестановке местами двух бозонов или фермионов можно измерить напрямую, хотя раньше его наблюдали только косвенно. В новой работе физики предложили две схемы экспериментов по измерению фазы обмена, в которых исходные состояния модифицируют разными способами. Статья опубликована в Physical Review Letters.
В квантовой механике волновая функция системы из одинаковых (то есть принципиально неразличимых) частиц может быть либо симметричной относительно перестановок частиц (если мы имеем дело с бозонами), либо антисимметричной (для фермионов). Это так называемый постулат симметризации (symmetrization postulate). В принципе, возможна и более сложная квантовая статистика, но для известных на данный момент элементарных частиц она не реализуется.
На самом элементарном уровне симметрия волновой функции проявляется, когда мы переставляем две одинаковые частицы. В этом случае фаза волновой функции сдвигается на некоторую величину (фазу обмена, exchange phase), равную π для фермионов и нулю для бозонов. Такие эффекты возникают, например, в молекулах двухатомного газа (азота, кислорода и так далее). Из-за них некоторые вращательные состояния молекул оказываются запрещены, и это можно измерить экспериментально. Тем не менее, напрямую фазу обмена еще не наблюдали. В данной работе физики предложили схему двух экспериментов, в которых ее можно измерить непосредственно.
Общая схема опытов выглядит следующим образом. Изначально имеется две одинаковых, но принципиально различимых (поэтому симметрия здесь не сказывается) частицы, которые удерживаются с помощью связывающего потенциала так, чтобы их волновые функции практически не перекрывались. Затем потенциал модифицируют так, что исходное состояние разбивается на два: на контрольное состояние и на состояние, в котором частицы поменялись местами. После ученые смотрят, как эти два состояния интерферируют, измеряют корреляцию волновых функций и определяют отсюда фазу обмена.
Физики предлагают два способа реализовать такой эксперимент. В первом способе волновая функция системы разбивается на четную и нечетную часть, и потенциал по-разному действует на них. В результате фазы волновых функций изменяются на некоторую общую величину φ, регулируемую в эксперименте, но фаза нечетной части дополнительно смещается на величину φex, которая зависит от природы частиц. Сравнивая волновые функции и измеряя их корреляцию для разных значений φ, можно определить φex. Экспериментально проверить эту схему можно с помощью интерферометра Рамзея (two-particle Ramsey interferometer), в котором пара нейтральных атомов движется в оптической решетке. В качестве бозонов можно взять атомы рубидия или цезия, а для фермионов — щелочноземельные металлы.
Другой способ заключается в том, что под действием внешнего потенциала две частицы образуют связанную систему, напоминающую двухатомную молекулу. Медленно меняя потенциал, можно заставить ее вращаться. В результате четность состояния будет изменяться, причем по-разному для бозонов и фермионов, что можно измерить с помощью разработанных методов анализа двухатомных молекул.
Реализовать этот опыт ученые предлагают с помощью радиочастотной ловушки (radiofrequency trap), в которой два иона помещены в гармонический потенциал и удерживаются в нем силами взаимного отталкивания. В качестве фермионов можно использовать ионы 40Ca+, а в качестве бозонов — 43Ca+.
Влияние симметрии волновой функции на наблюдаемые величины демонстрировалось ранее в экспериментах по интерференции по схеме Хонга-У-Мандела в системах из нескольких частиц и многочастичных системах ультрахолодных квантовых газов. Также спектроскопические эксперименты с высокой точностью исследовали постулат симметризации для массивных частиц и фотонов. Тем не менее, прямые наблюдения (с помощью интерференции) фазы обмена для системы из двух частиц ранее не проводились.
Подробнее прочитать про фазу волновой функции и когерентность можно в нашем интервью с сотрудником Российского квантового центра Алексеем Федоровым.
По информации https://nplus1.ru/news/2017/10/18/phase-measurements
|
|
18.10.2017
14:54 |
Физики подтвердили круглость электрона новым методом 
Дипольный момент электрона впервые удалось измерить с помощью захвата молекулярного иона в ионной ловушке. Новые измерения подтвердили, что дипольный момент . . . |
|
18.10.2017
14:44 |
Квантовый наблюдатель обратил поток тепла вспять 
В термоэлектронном наноразмерном приборе потоки тепла и частиц зависят не только от градиентов температуры и электрического потенциала, но и от того, как . . . |
|
18.10.2017
14:40 |
Большой адронный коллайдер на день перешел на ксенон 
В пятницу, 13 октября, в Большом адронном коллайдере прошел необычный эксперимент — на восемь часов протоны в ускорителе заменили на атомы ксенона. Основные . . . |
|
18.10.2017
14:36 |
Ученые создали настраиваемые плазмонные лазеры из квантовых точек 
Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха предложили новый тип плазмонных лазеров с резонаторами из квантовых точек. Использование такого типа . . . |
|
18.10.2017
14:31 |
Российские ученые создали чернила для печати гибкой электроники 
Сотрудники Института физики полупроводников СО РАН разработали метод печати надежных устройств для гибкой электроники на 2D-принтере. Для этого они получили . . . |
|
18.10.2017
14:26 |
Астрономы раскрыли природу недавно открытой "второй Луны" Земли 
Длительные наблюдения за объектом 2016 HO3, своеобразной "второй Луной" Земли, показали, что он действительно является небольшим астероидом, а не скоплением . . . |
|
18.10.2017
12:58 |
Японский зонд обнаружил на Луне тоннель, пригодный для строительства базы 
Японские ученые из Института космического пространства и астрономических исследований Японского аэрокосмического агентства (JAXA) обнаружили на Луне гигантский . . . |
|
18.10.2017
12:46 |
Физики из России и Германии впервые точно измерили радиус протона 
Физики из России и Германии впервые точно измерили радиус протона и подтвердили, что эта простейшая частица обладает заметно меньшими размерами, чем . . . |
|
18.10.2017
12:42 |
В США показали мобильную лазерную пушку
Американский производитель вооружения Raytheon создал универсальную лазерную систему HELWS-MRZR (High Energy Laser Weapon System Multi-spectral Targeting System). Компания продемонстрировала . . . |
