Атомный умножитель

Помните потрясающие устройства, фигурирующие во многих фантастических романах, которые создают "из ничего" необходимые вещи или копируют вложенные. Так вот, первый шаг к их созданию сделан.

В конце ушедшего века физикам с помощью сверхглубокого охлаждения удалось получит особое состояние вещества, предсказанное еще в двадцатые годы — "конденсат Бозе — Эйнштейна". В таком состоянии все атомы ведут себя как один "сверхатом", то есть находятся в одном и том же, самом нижнем энергетическом состоянии, и потому имеют одни и те же квантовые характеристики.

Да , но спросите Вы, причём здесь умножение вещества? Ответ прост, умножить атомы означает — увеличить их число во сколько-то раз. И в недавнем эксперименте группы американских ученых число атомов в пучке, проходящем через установку, было увеличено примерно в тридцать раз.

Как работает "умножитель атомов"? Подобно лазеру. В нем тоже есть "резервуар", поставляющий проходящему пучку — только не квантов, а атомов — дополнительные атомы для его "умножения". В данном случае этим "резервуаром", а также источником исходного атомного пучка, является магнитная ловушка, где находится облако атомов натрия в состоянии конденсата Бозе — Эйнштейна..

Оказалось, что такой конденсат обладает и другими необычными особенностями. Если сквозь него пропустить два лазерных луча со слегка разными энергиями и направлениями, то атомы, первоначально находившиеся в покое, поглощают фотон более высокоэнергетичного луча, а потом излучают фотон, соответствующий менее энергетичному лучу. Разница энергий идет на придание атому определенной скорости по направлению, совпадающему с равнодействующей направлений обоих пучков. Иными словами, под воздействием двух лазерных пучков все атомы конденсата приобретают одну и ту же — небольшую — энергию и начинают медленно двигаться, продолжая оставаться в одном и том же квантовом состоянии, или, как говорят, оставаясь "когерентными" (согласованными). Атомный пучок готов.

Исследователи выпускали его из магнитной ловушки небольшими порциями в другую магнитную ловушку с таким же натриевым конденсатом, атомы которого предварительно получали энергетическую "подкачку" точно так же, как специальные атомы в активной среде лазера. При прохождении пучка атомы второго конденсата вынужденно переходили из возбужденного состояния в промежуточное, излучая меньше энергии, чем поглотили, а за счет остатка энергии приобретали ту же скорость и в том же направлении, что атомы вошедшего пучка. Более того, они оказывались в том же квантовом состоянии, или, как говорят, приобретали ту же "фазу", то есть становились "когерентными" с ними. Присоединяясь к входящему пучку, они умножали его интенсивность (число атомов в нем), не меняя ни его когерентности, ни одного из других его исходных свойств. Важно, что усиленный пучок атомов действительно согласован, то есть когерентен.

Пока налицо только выдающийся экспериментальный результат — реальное умножение атомов, вернее захват атомов из резервуара и придание им характеристик, совпадающих с проходящим через резевуар потоком. Но ведь это лишь начало...

Источник: Знание-Сила

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

Комментарии
Отчим победы: зачем Трампу лавры Путина
Почему Казахстан отключил все российские телеканалы
СМИ: Западу пора признать — на Украине сделан неправильный выбор
Первые переселенцы по программе реновации могут переехать уже в феврале 2018 года
Нейтральный флаг нам в руки: как Россия заткнет рот Родченкову
Нейтральный флаг нам в руки: как Россия заткнет рот Родченкову
Почему КНДР дает Штатам отпор, а у России "кишка тонка"
Кравчук: Советский Союз развалили украинцы
Почему КНДР дает Штатам отпор, а у России "кишка тонка"
Швеция поблагодарила российских врачей за помощь прохожему в Стокгольме
Кравчук: Советский Союз развалили украинцы
Ученые "убили" мечту: на Марсе никогда не было жизни
Канада отказалась ехать в Россию на Кубок мира по биатлону
Кравчук: Советский Союз развалили украинцы
Фото искалеченного взрывом в Донбассе ребенка шокировало Германию
Страна контрастов: россияне обнищали и обогатились одновременно
Ученые "убили" мечту: на Марсе никогда не было жизни
Украинцы открыто дискриминируют российских участников контактной группы по Донбассу
Почему КНДР дает Штатам отпор, а у России "кишка тонка"
Почему КНДР дает Штатам отпор, а у России "кишка тонка"
Почему КНДР дает Штатам отпор, а у России "кишка тонка"

Русская эскадра - не просто набор слов. Это историческое название последнего соединения кораблей и судов Императорского флота России. Именно она эвакуировала из Крыма армию генерала Врангеля и гражданское население. Беженцев приняла Франция, предоставив эскадре стоянку в Тунисе, в городе Бизерта. Судьбы большинства беженцев поистине трагичны…

Последнее пристанище Русской эскадры