| Цитата |
|---|
Чисто конкретный пишет:
В данном приборе атом (который выпорлняет функцию чувствительного элемента прибора) взаимодействует и с фотонами и с измерителем параметров его волновой функции, и в следствии этого взаимодействия и в согласии с квантовой механикой (как я понимаю) "его" дискретные энергетические уровни расщепляются (на энергетические зоны (с "частокололами" разрешённых энергетических уровней системы прибора). |
Нет, Степпи, все не так.
Перед заносом в полость, атом приготавливают в строго определенном квантовом состоянии. Для этого на него действуют классическим полем (сильным микроволновым импульсом), в результате чего атом переходит в высоковозбужденное состояние, и получается так называемый ридберговский атом. В таком состоянии электрон находится довольно далеко от атомного ядра, взаимодействие между ними не так велико, поэтому внешние поля оказывают на электрон более сильное влияние, чем в случае невозбужденного атома, а переходы электрона между удаленными энергетическими уровнями лежат как раз в микроволновом диапазоне (в то время как переходам между нижними уровнями соответствует оптическое и еще более коротковолновое излучение). Тогда, если правильно приготовить атом, переходы электрона между этими удаленными уровнями будут иметь резонансный характер по отношению к излучению, запертому в полости. В этом случае при входе в полость, атом будет вынужден, условно говоря, "съесть" фотон внутри полости, а при выходе из нее - "выплюнуть" фотон обратно. На языке квантовой механике ситуация оказывается, конечно, гораздо более сложной, но я пытаюсь объяснить Вам ситуацию максимально просто. Так вот, при выходе из полости атом "обязан" вернуть фотон обратно в том самом исходном виде, так что фотон остается жить внутри полости "неповрежденным" и "неразрушенным". Как и был до входа в полость. Атом тоже никак не меняется, однако его волновая функция претерпевает фазовый сдвиг (происходят осцилляции Раби). Благодаря удаленности электрона от ядра атома и резонансной подстройке приготовленного атомного состояния под частоту излучения внутри полости, эти осцилляции имеют заметный характер, и соответствующий фазовый сдвиг волновой функции атома оказывается возможным измерить с помощью атомного интерферометра Рамси, который "преобразует" сдвиг фазы волновой функции атома в изменение его энергетического состояния, что в свою очередь уже можно зарегистрировать ионизационным детектором. А поскольку величина фазового сдвига тем больше, чем больше фотонов внутри полости, по итогам работы детекторов мы можем сказать, сколько именно фотонов внутри полости было обнаружено.
| Цитата |
|---|
Степпи пишет:
Был ли в этих приборах реально превзойдён тот предел точности измерений, который устанавливает соотношение неопределённостей для идеального измерителя? |
Нет, Степпи, соотношение неопределенностей в данном случае ни при чем. Все это делается не для "обхода" соотношения неопределенностей (хотя оно и запрещает использовать некоторые другие методики для подсчета числа атомов, но это снова совсем другой вопрос), а для того, чтобы провести неразрушающие квантовые измерения.
