Атомная линза для измерения гравитации экспресс
Брошенный камень падает с ускорением, и по времени падения можно вычислить силу тяжести. Учёные повторяют этот опыт с облаком атомов, охлаждённых почти до абсолютного нуля. Такое облако падает в вакуумной камере, а лазерные импульсы делят его волны, как свет в интерферометре. По сдвигу волн измеряют гравитацию с огромной точностью.
Недавно предложили сжимать атомное облако перед измерением, чтобы уменьшить квантовый шум — дрожание, мешающее точности. Сжатие делали, но облако быстро расширялось, и эффект пропадал. В новой работе облако сначала резко сжимают коротким толчком — как фотограф наводит резкость линзой. Плотность растёт, атомы сильнее взаимодействуют, и сжатие усиливается.
Результат проверили компьютерным моделированием. Для оптимальной силы толчка точность в 20 раз лучше стандартного квантового предела. Это в четыре раза лучше прежней схемы без толчка. Метод открывает путь к более точным гравиметрам — приборам для поиска руды, подземных пустот и для навигации без спутников.
Атомное облако в эксперименте холоднее, чем самое холодное место в космосе: его температура всего на миллионные доли градуса выше абсолютного нуля.