Российские физики нашли способ разгонять «закрученные» частицы до сверхвысоких скоростей

Учёные из Университета ИТМО и ИЯФ СО РАН впервые доказали, что электроны с орбитальным моментом можно ускорять до околосветовых скоростей без потери уникальных свойств. Открытие позволит создать микроскопы нового поколения.

Ведущий научный сотрудник Университета ИТМО Дмитрий Карловец представил исследование, впервые доказывающее возможность разгона «закрученных» электронов до околосветовых скоростей без потери их уникальных квантовых свойств. Работа поддержана Российским научным фондом, сообщает ТАСС.

«Закрученные» частицы, создающие при движении квантовый водоворот, уже применяются в микроскопии для изучения магнитных свойств материалов. Однако ранее их не удавалось разогнать до релятивистских скоростей, что ограничивало применение в коллайдерах. Созданная математическая модель показала: излучение фотонов при разгоне не обязательно ведёт к потере «закрученности».

Ключевую роль в сохранении свойств сыграют устройства под названием «сибирские змейки», разработанные в Институте ядерной физики СО РАН в Новосибирске. Они корректируют движение частицы, «поворачивая» её магнитный момент. Использование линейных ускорителей также поможет избежать потерь.

Технология позволит создавать пучки «закрученных» протонов, электронов и ионов на российских и международных комплексах, открывая путь к электронным микроскопам сверхвысокого разрешения и изучению фундаментальной квантовой когерентности.