Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Возбуждение квантовой системы посредством магнетизма
Excitation of a quantum system via magnetism
Магнитный резонанс – это процесс, посредством которого возникает физическое возбуждение (резонанс) за счет магнетизма. Этот процесс был использован для разработки технологий магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Он также применяется для разработки квантовых компьютеров на основе ядерного магнитного резонанса.
Magnetic resonance is a process by which a physical excitation (resonance) is set up via magnetism. This process was used to develop magnetic resonance imaging (MRI) and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMRS) technology. It is also being used to develop nuclear magnetic resonance quantum computers.
История
Первое наблюдение электронного спинового резонанса было сделано в 1944 году советским физиком Я. К. Завоски, преподававшем в то время в Казанском государственном университете (ныне Казанский федеральный университет). Ядерный магнитный резонанс был впервые зарегистрирован в 1946 году в США группой под руководством Феликса Блоха одновременно с независимой группой под руководством Эдварда Миллса Перселла, которые впоследствии в 1952 году были удостоены Нобелевской премии по физике.
The first observation of electron spin resonance was in 1944 by Y. K. Zavosky, a Soviet physicist then teaching at Kazan State University (now Kazan Federal University). Nuclear magnetic resonance was first observed in 1946 in the US by a team led by Felix Bloch at the same time as a separate team led by Edward Mills Purcell, the two of whom would later be the 1952 Nobel Laureates in Physics.
Резонансные и нерезонансные методы
Естественный способ измерения разности между двумя энергетическими уровнями — найти измеримую величину, определяемую этой разностью, и измерить её. Однако точность этого метода ограничена точностью измерений и, следовательно, может быть недостаточной. В качестве альтернативы, можно организовать эксперимент, в котором поведение системы зависит от энергетического уровня. Приложив внешнее поле с контролируемой частотой, можно измерить разность уровней, отметив частоту, при которой происходит качественное изменение: это означает, что при этой частоте вероятность перехода между двумя состояниями высока. Примером такого эксперимента является модификация эксперимента Штерна — Герлаха, в котором магнитный момент измеряется путём определения резонансной частоты для перехода между двумя спиновыми состояниями.
A natural way to measure the separation between two energy levels is to find a measurable quantity defined by this separation and measure it. However, the precision of this method is limited by measurement precision and thus may be poor. Alternatively, we can set up an experiment in which the system's behavior depends on the energy level. If we apply an external field of controlled frequency, we can measure the level separation by noting at which frequency a qualitative change happens: that would mean that at this frequency, the transition between two states has a high probability. An example of such an experiment is a variation of Stern–Gerlach experiment, in which magnetic moment is measured by finding resonance frequency for the transition between two spin states.