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    bt365手机app的研究描述一种方法,使用更精确的通过消除误差特有的早期设计的源玻色 - 爱因斯坦凝聚原子干涉。

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hyperprecise测量与玻色 - 爱因斯坦凝聚

bt365手机app的研究描述一种方法,使用更精确的通过消除误差特有的早期设计的源玻色 - 爱因斯坦凝聚原子干涉。

新的原子干涉可以测量惯性力与创纪录的准确性。


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原子干涉是用于测量重力和惯性力,如加速度和旋转最敏感的已知技术。这是科研的主体,被商业化作为定位追踪的环境的手段在GPS不可用。它也是电场极其敏感,并已用于制作元素的基本电性能分钟测量。

最敏感的原子干涉仪使用物质称为玻色爱因斯坦凝聚的异国情调的状态。在最新一期 物理评论快报,bt365手机app的研究提出了一种方法,使用更精确的玻色 - 爱因斯坦凝聚原子干涉,通过消除误差特有的早期设计的来源。

采用全新设计的干涉仪可以帮助解决物理学的一些基本问题,如中间状态的物质的量子描述,盛行在非常小的尺度,以及日常的工程依赖于牛顿描述之间的性质。

“这里的想法是,玻色 - 爱因斯坦凝聚实际上是相当大的,”威廉·伯顿,bt365手机app的研究生在物理和第一作者在纸上说。 “我们知道,很小的事物作用量子,但后来大事情像你和我不演得量子。所以我们可以看到相隔多远,我们可以舒展了量子系统,而且还有当我们把它带回它一起行动协调一致。这是一个有趣的问题。”

在纸张上加入伯顿是他的顾问,物理学沃尔夫冈·克特勒教授,谁赢得了在物理2001年诺贝尔文学奖,他的玻色 - 爱因斯坦凝聚的开创性工作;科林·肯尼迪和佑昌忠,无论研究生在物理学;文澜辰,bt365手机app电子研究实验室的博士后;和samarth vadia,本科物理专业。所有作者是MIT-哈佛中心超冷原子,其克特勒指示的成员。

瓜分凝聚

玻色 - 爱因斯坦凝聚是原子的,几乎冷却至绝对零度时,所有栖息完全相同的量子态的簇。这使他们的数不同寻常的性质的,其中外部势力以扰动的极端敏感性。

建立一个玻色 - 爱因斯坦凝聚干涉仪的常用方法涉及悬浮原子的云 - 冷凝 - “驻波”在一个室中,然后烧制激光束分成它以产生如果一个波看作与波形曲线定期波谷和波峰,则当一个波被精确地与它对齐的反射的驻波被产生。零点 - 波峰与波谷之间的过渡点 - 波和其反射的是相同的。

驻波将所述冷凝成原子,每个它自己的冷凝物的大约相同大小的簇。在bt365手机app的研究人员的实验,例如,驻波分约20,000的铷原子成10组的约2,000,各悬浮在‘井’驻波的两个零点之间。

当外部势力的冷凝作用,在激光陷阱让他们移动。但是当激光被关闭,凝聚扩大,他们的量子态反映了他们受到的力。通过原子的云闪耀光产生从这些力可以计算视觉图案。

这项技术已经取得了重力和惯性力的高度精确的测量。但有一个问题:冷凝划分为独立的集群不是完全均匀。驻波的一个好可能包含,比如说,1,950原子和它旁边的2,050一个。这种不平衡产生的是将误差引入最终能量测量孔,限制了其精度之间的能量差异。

平衡技术

要解决这个问题,伯顿,克特勒,和他们的同事使用的不是一个而是两个凝聚为出发点,为他们的干涉。除了捕捉激光的缩合物,他们也对其适用磁场。

既凝聚组成的铷原子,但它们有不同的“旋转”,描述他们的磁取向的量子性质。驻波偏析原子的两个群体,但其中只有一个 - 降速原子 - 感觉的磁场。这意味着,在其他组中的原子 - 自旋零原子 - 可自由从井驻波的井移动。

因为降速原子的一个孔中相对过剩使得它在能量有轻微刺激,就会敲它的一些零自旋原子到相邻的井。旋转加速洗牌的原子在自己周围的驻波,直到每个以及具有完全相同的原子数目。在该过程结束时,当被读出的原子的能量,旋零原子纠正降速原子之间的不平衡。

玻色 - 爱因斯坦凝聚是有趣的,因为它们表现出大规模相对量子效应,和物理系统的量子描述通常反映波粒二元性 - 的事实是,在足够小的尺度,物质将表现出两种粒子和波的特性的行为。bt365手机app的研究人员的实验中,凝聚因此可以看作波,用自己的波长,振幅和相位。

做原子干涉,原子通过激光捕获在簇必须全部在相位,这意味着它们的波的波谷和波峰对准。研究人员发现,他们的“屏蔽”的方法保持在相缩合物更长的时间比以前可能的,这将改善原子干涉的精度。

“对玻色 - 爱因斯坦凝聚[BECS],这是在诺贝尔得奖突出了很大的期望之一是,他们会导致应用程序,说:”多米尼克schneble,物理学在石溪大学的副教授。 “与这些应用程序中的一个是原子干涉。”

“但BECS之间的相互作用基本上产生解相位,不能很好的控制,” schneble说。 “一个方法是把相互作用关闭。在某些元素,一个能做到这一点非常好。但它不是一个通用性。他们在做什么,本文是他们说,“我们接受的事实相互作用是有的,但我们使用的互动,使得它不仅不是问题,而且解决了其他问题。”这是很优雅,很聪明。它适合像一个天然的手套的情况“。


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