Запрещенные квантовые скачки
Новое применение старого инструмента позволило ученым использовать свет для изучения и управления материей с разрешением и точностью, в 1000 раз превышающими ранее возможные. Физики Мичиганского университета продемонстрировали «пондеромоторную спектроскопию», продвинутую форму этой техники, которая родилась в 15 веке, когда Исаак Ньютон впервые показал, что белый свет, проходя через призму, разбивается на радугу.
Спектроскопия имеет важное значение для многих отраслей науки. Этот термин в широком смысле относится к использованию света, чаще всего с помощью лазеров, для наблюдения, измерения и манипуляции материей. С ее помощью ученые могут обнаруживать следы загрязняющих веществ. Они могут определять элементы в атмосферах планет за пределами Солнечной системы. И они заложили основу для вычислений и обработки информации. Это всего несколько примеров использования спектроскопии.
Новая спектроскопия высокого разрешения позволяет ученым заглянуть глубже в структуру атомов и напрямую управлять их поведением. Она может найти применение в квантовых компьютерах, которые задействуют частицы, атомы или электроны, для выполнения обработки информации и прочих задач. Квантовые компьютеры могут существенно повысить вычислительную мощность техники, потому что выполняют множество вычислений одновременно. Кроме того, они будут значительно безопаснее традиционных компьютеров.
Кроме того, новая спектроскопия может привести к новому пониманию фундаментальной физики, говорит Кейтлин Мур, аспирант в области прикладной физики Колледжа литературы, науки и искусств при Мичиганском университете.
«Свобода доступа, которую предлагает наша техника, может полностью изменить принципы характеристики атомов и молекул, а также и физики, лежащей в основе этих типов измерений», — говорит Мур.
Чтобы продемонстрировать свою технику, ученые начали с атомов мягкого металла рубидия. В атомах рубидия только один электрон занимает наружную валентную оболочку. С помощью точно настроенного лазера ученые возбуждают этот внешний электрон достаточно, чтобы переместить его в 100 раз дальше от ядра атома. Это превратило его в так называемый атом Ридберга — гиганта, который не только обладает большим размером, но и более мощно взаимодействует. Из-за этих свойств атомы Ридберга считаются хорошими кандидатами на использование в схемах будущих квантовых компьютеров.
Лазерная решетка
Затем ученые создали решетку лазерных лучей, которая образовала своего рода картонную коробку для яиц из света. Эта решетка вызвала появление пондеромоторной силы, которая важна в этом подходе. Пондеромоторное взаимодействие присутствует во всех световых полях. Однако ученые обнаружили, что если луч лазера пульсирует с определенной частотой в течение некоторого времени, они могут использовать это поле, чтобы поймать целый атом Ридберга, вместе с его внешним электроном, и индуцировать в этом атоме настоящий квантовый скачок, который был бы запрещен с традиционной спектроскопией.
Научный термин «квантовый скачок» означает «атомный переход», он относится к изменению квантового состояния электрона в атоме. Изменение квантового состояния — это изменение того, как много энергии или углового момента содержит электрон. Угловой момент относится к форме пути электрона вокруг ядра атома. Ученые определяют разные формы разными буквами, можете думать о них как о нотах для фортепиано.
С обычной спектроскопией ученые могут вызвать только смещение углового момента на величину одной ноты одновременно, да и то по порядку. Они не могут перевести электрон, скажем, с пути D до G. И они не могут сбить электрон с середины пути D в другую точку пути D. В ходе такого квантового скачка орбита электрона будет сохранять свою форму, но его энергия изменится. Так что если бы форма была сферой, а состояние электрона изменилось бы в сторону большей энергии, новое состояние представляло бы уже большую сферу.
Зачем ученым это нужно? Стимулирование одного из этих «запрещенных» изменений могло бы эффективно раскрыть обычно скрытую информацию о структуре атома. Вот на что способна пондеромоторная спектроскопия. Эта техника позволяет ученым увидеть и спровоцировать более широкий спектр поведений электрона, чем когда-либо раньше. Правила отбора обычной спектроскопии — которая настаивает на соблюдение порядка атомных переходов — просто не применяются.
«Мы можем выбрать, с какими атомами хотим пообщаться, с пространственным разрешением, которые в тысячу раз лучше обычного, — говорит Мур. — Это может быть полезно в квантовых вычислениях».
По большому счету, добавляет профессор физики Джордж Рейтель, эта работа дает атомным физикам новый инструмент для изучения атомов и молекул.
http://hi-news.ru/science/zapreshhennye-kvantovye-skachki-stali-vozmozhny-blagodarya-ponderomotornoj-spektroskopii.html
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - ...
Последние аномальные новости

Аномальное распределение пыли и газа в протопланетном диске HD 163296

Вундеркинд получил две ученые степени в 14 лет

Группа НЛО окружила вертолет в Италии

Дом с привидениями снова выставлен на продажу

Древнюю пирамиду нашли на Луне

Загадочные могилы, склепы и мумии, вокруг которых складываются легенды

Как тренировать внутреннее чутье

Камбоджийский йети Тек-Тек

Кто построил знаменитые мегалиты Баальбека

Может ли живое существо вымахать ростом с небоскреб

Над океаном у Южной Африки замечен НЛО

Обнаружен первый в этом году круг на поле

Объяснено появление загадочного шума по всей Земле

Певица Катя Лель засняла НЛО в небе над Москвой

Портал в другие миры обнаружен в Антарктиде

Призрака сняли в заброшенной деревне Хормиседо

Прогноз Вольфа Мессинга о встрече людей с инопланетянами

Смертоносный дождь из космоса. Новый вид орбитального оружия

Странные звуки в облаках и туманах

Учёные против мифов. Фантастические достижения первых людей

Аркаим - колыбель арийской культуры

База для отслеживания НЛО возводится в горах Армении

В нашей галактике очень мало землеподобных экзопланет

В Саблинских пещерах нет привидений

Вулкан Попокатепетль привлек пару НЛО

Голубое небо, озера и леса Марса

Девочке с 14 пальцами отрезали лишнее

Жуткие звуки с неба пугают жителей Гаити

Загадка семерых юношей, проспавших 200 лет в пещере

Загадочные случаи из жизни

Земля - поляна для галактических пикников

История черной птицы Чернобыля

Как узнать обитаемую экзопланету

Какими будут солдаты Нового Мирового Порядка

Кастинг Битвы экстрасенсов прошел в Воронеже

Корабль инопланетян разбился на Марсе

Метеорит пролетел над Австралией

Найдены остатки полярных шапок Марса

Небесного червя видели над Флоридой

Нью-Йорк и Лондон уйдут под воду в 2100 году

Оборотень или психически больной Билл Рэмзи

Открыли сразу три экзокометы

Пентагон продолжает вести наблюдение за НЛО

Почему Плутон больше никогда не станет планетой

Странные звуки с неба пугают жителей Румынии и Индии

Странные звуки с неба пугают жителей Сиднея

США создает оружие, управляемое силой мысли

Тайна прародины Солнечной системы

Уникальный феномен зафиксировали на Марсе

Уфологи заявили о страшном заговоре инопланетян

Алгоритм нашел 18 землеподобных экзопланет в данных Кеплера

Армагеддон произойдет в 2025 году. Третья мировая начнется в этом

Будущие колонисты Марса не смогут контактировать с землянами

В США разрешили пускать умерших людей на удобрения

Возле Солнца снова замечен куб Боргов

Впервые открыли две гравитационных волны за один день

Девушка, мечтающая стать лошадью, бегает на четвереньках

Женщина пошутила о миллионном выигрыше и сорвала джекпот

Женщина расплатилась за автомобиль 66 мешками с мелочью

Земля беременна

Калгари - игровая площадка дьявола

Комета 67P - артефакт инопланетян

Мальчик упал с 23-го этажа и отделался синяками

Молодая Венера была комфортной и влажной планетой

Мужчина выстрелил себе в сердце и выжил

Обезьяна-убийца девять дней терроризировала индийский город

Призраки на качелях

Редчайший черный носорог родился в Чикаго

Следы взорвавшихся вулканов нашли на Марсе

Столетняя женщина раскрыла секрет долголетия

В больнице Бостона одновременно забеременели 14 медсестер

Высокотехнологичная обработка стен в пещере Лунъю

Египетская реинкарнация ирландской девочки Дороти Иди

Жуткая история Оливии Мейбл

Загадка появления аномалий на обратной стороне Луны

Загадка семейного фото

Куда исчезает вода из атмосферы Марса

Лунатизм - это расстройство не сна, а бодрствования

Любой человек может отправить на Марс табличку со своим именем

Паранормальная смерть Чарльза Уолтона

Преданный кот преодолел 300 км и вернулся в родной монастырь

Призрачная фигура попала на камеру наблюдения

Пророчество Ванги о пришельцах-мутантах сбывается

Процессом старения управляет некая генетическая программа

Суровый материк Антарктида исчез на глазах

Сферический НЛО проникает под землю

Тоскующая по умершему хозяину собака неделями ждала его у работы

У древних индейцев нашли современные технологии

Удивительные подводные леса Арктики

Фюреру Третьего рейха удалось бежать

Аненербе не оставило следов в Антарктиде

Военные США заметили группу НЛО над Тихим океаном

Женщина впервые родила шестерняшек

Загадочный столб света запечатлели в Неваде

Какой загадочный объект пробил брешь в Млечном пути

Лекция о дольменах пройдет в библиотеке Дом Алексея Лосева

Лицо рептилоида возникло в небе США

Луна скоро треснет и ее осколки начнут падать нам на голову

Мужчина зашел в бар и пропал

Мужчина нашел рекордный золотой самородок

Небо в Йемене окрасилось в красный цвет

Открыли невозможную звезду в созвездии Кассиопеи

Охота за обитаемыми мирами. Как найти внеземной разум

Планы колонизации Марса оказались пустышкой

Почему океан Плутона до сих пор не замерз

Почему Пентагон интересуется НЛО

Призрак обезьяны-убийцы в древнем замке Уэльса

Рукопись Войнича. Самая загадочная книга может быть расшифрована

Флотилия НЛО пролетела над ночной Москвой

Это трагедия. В районе Мачу-Пикчу строят аэропорт

Ангелы Войны были освобождены 18 мая

Бледное существо в шахте

Вспышки света и звуковые удары пугают жителей Кливленда

Встречи со злыми феями

Друг по имени Джамби

Загадка Бермудского треугольника раскрыта

Загадка заснятого в Сибири мамонтенка

Загадка каменной стены на Алтае

Загадочная статуя из шумерского Урука

Загадочный Галактический диск

Иллюминаты показали всему миру дату начала Третьей мировой войны

Космодромы инопланетян на Юпитере

Малыш в больнице

Медитация. С точки зрения науки

Над Йеллоустоном пролетел НЛО

Просыпался с синяками и царапинами

Случаи болезней после встречи с необычными существами

Страх перед куклами

Чей-то голос

Экзорцист избил пенсионерку в московском храме

Бристольский университет удалил заявление о разгадке манускрипта Войнича

Вблизи протозвезды обнаружили монооксид алюминия

Возможны ли путешествия во времени

Десять фактов о смерти

Доказали возможность путешествий во времени

Жуткая традиция засушенных человеческих голов

Кто, как и зачем создал тысячи гранитных кувшинов

Петроглифы камня Кочно остаются неразгаданными

Почему Пентагон возобновил программу слежки за НЛО

Призрак в доме наркобарона Пабло Эскобара

Пророчества Айзека Азимова сбываются одно за другим

Путешественники во времени. Гении или лжецы

Путешественники во времени. Что не так

Раскрыли тайное общество каннибалов

Расшифровано пророчество Нострадамуса на 2019 год

Речное чудище сняли в канадском парке Банфе

Рукопись Войнича. Как ученые делают сенсации из ничего

Случаи ловли необычных рыб

Сотрудник НАСА заявил, что Земля - плоская

Умер мужчина из старейшей в мире супружеской пары

Самодельная сушилка для овощей

Кошачий уголок или что можно сделать своими руками для кота

Как сделать интерьерную куклу своими руками

Особенности правильного выбора лупы для анализа мелких объектов

Завивка волос дома с помощью подручных средств

Как научится всё успевать

Самостоятельно клеим обои

Как правильно клеить гипсокартон на стену

Что такое скрапбукинг

Канцтовары. Офисные принадлежности на ходу

Что взять с собой в поезд в дальнюю поездку

Принт на чашке - оригинальный подарок на любое событие

Более 100 древних храмов нашли в Камбодже

Вселенная как мегаполис

Где растёт дуб-часовня

Гигантский паук Джейба Фофи

Детально засняли формирующуюся планетную систему

Женщина обнаружила на пляже рыбу с человеческими зубами

Инопланетяне вышли на связь со своими из Швеции

Когда жители мегаполисов пересядут на летающие такси

Кто поможет раскрыть главную тайну Вселенной

Лазерное оружие определит потенциал российской армии

Море вокруг Ирана сделалось красным

Наблюдения необычных НЛО. Треугольники и парящие шары

НЛО пролетел над Смоленском

Огненный шар завис над Алжиром

Подросток обнаружил экзопланету с двумя Солнцами

Причина гибели цивилизации Наска

С начала года в Подмосковье родились 60 двойняшек

Световые феномены в небе подозрительно участились

Темные оккультные практики

Чупакабра пугает жителей поселка Крылова

В лесах Лаоса нашли древние кувшины мертвых

Женщина сняла призрака в эстонском замке

Загадочный армянский Караундж

Когда нужно идти к экстрасенсу

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика