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

Транспортный грузовой корабль «Прогресс МС-08» готов к заправке топливом

Транспортный грузовой корабль «Прогресс МС-08» готов к заправке топливом

Новости космоса:
Продолжается подготовка транспортного грузового космического корабля «Прогресс МС-08» к пуску по программе Международной космической станции.

Сегодня, 29 января 2018г., состоялось заседание Технического руководства, на котором принято решение о заправке корабля «Прогресс МС-08» компонентами ракетного топлива и сжатыми газами.

Подробнее...

Космическая пыль может переносить жизнь между мирами

Художественное изображение пыли с биологическими частицами в космосе

Жизнь на нашей планете могла возникнуть из биологических частиц, приносимых на Землю в потоках космической пыли.

Согласно данным исследования, быстро движущиеся потоки межпланетной пыли, которые постоянно бомбардируют атмосферу нашей планеты, могут доставлять крошечные организмы из далеких миров или наоборот, отправить земные организмы на другие планеты.

Подробнее...

Теперь наступает время думать о науке

Аппарат TGO замедляется во время прохода через верхние слои атмосферы Марса

Новости космоса:
Завершён этап торможения с помощью атмосферы — аэробрейкинга, который орбитальный модуль Trace Gas Orbiter (TGO) миссии «ЭкзоМарс-2016» выполнял с марта 2017 года. На ближайший месяц запланированы завершающие этапы формирования рабочей орбиты и тестирование научных приборов, после которых начнётся штатная работа TGO, наблюдения и исследования Марса.

Завершающий маневр этапа аэробрейкинга был выполнен 20 февраля в 17:20 по Гринвичу (20:20 по Москве), когда двигатели TGO включились на 16 минут и подняли перицентр орбиты до 200 км над поверхностью.

Подробнее...