Российские учёные улучшили устройство для изучения атомов и тёмной материи Физики из Института спектроскопии РАН и НИУ ВШЭ разработали новый метод, который позволяет удерживать атомы рубидия-87 в ловушке на рекордное время — более 4 секунд. Это открытие значительно повысит точность квантовых сенсоров, которые используют в научных исследованиях тёмной материи, улучшении навигационных систем и поиске полезных ископаемых. Учёные уверены, что это достижение откроет новые горизонты в прикладной физике. Квантовые сенсоры — это устройства, которые применяют особенности квантовой механики для изучения материалов и явлений. Они позволяют с высокой точностью измерять изменения в магнитных и гравитационных полях, а также отслеживать ускорение и вращение Земли. Для их работы важно, чтобы атомы, которые используются в качестве основы этих сенсоров, оставались в ловушке как можно дольше. Однако для этого учёным нужно преодолеть сложные технические трудности, так как атомы постоянно двигаются из-за тепла. Секрет нового метода заключается в использовании лазеров и магнитных полей, которые замедляют атомы и помогают удерживать их в нужной области. Сначала учёные охлаждают атомы до 100 микрокельвинов, что помогает замедлить их движение. Затем, с помощью лазеров и магнитного поля, атомы удерживаются в ловушке. Это позволяет создать условия, при которых они остаются в нужной области более 4 секунд, — достаточно для выполнения точных измерений. В будущем это позволит сделать квантовые сенсоры более эффективными и компактными.