Современная электроника №7/2025

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 55 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2025 ли соединены с быстродействующей электроникой, которая усиливает, оцифровывает и регистрирует карти- ну или изображение ливня. Наиболее эффективным режимом работы явля- ется использование массива таких телескопов, которые обычно могут быть расположены на расстоянии от 70 до 120 метров друг от друга. В совре- менных моделях подобных устройств в качестве детекторов используется новый тип фотоуможителей, так назы- ваемые SiPM – Silicon Photomultiplier – твердотельные детекторы, чувстви- тельные к отдельным фотонам. Они представляет собой матрицу микроя- чеек с лавинными фотодиодами, рабо- тающими в гейгеровском режиме. Для регистрации нейтрино существу- ет другой тип телескопов, измеряю- щих «прямое» ЧИ. В них используются в качестве тормозящей среды огром- ные количества воды или льда. Напри- мер, российский нейтринный телескоп Baikal-GVD представляет собой кластер- ную структуру из измерительных бло- ков, расположенных на дне озера Бай- кал. Тормозящей средой служит вода озера. Этот телескоп Baikal-GVD входит в Глобальную нейтринную сеть (Global Neutrino Network – GNN) наряду с теле- скопами IceCube на Южном полюсе и KM3NeT в Средиземном море [39]. Нейтринный телескоп Baikal-GVD состоит из гирлянд оптических моду- лей (рис. 11). Каждый из четырнадцати класте- ров содержит 8 гирлянд по 36 моду- лей. Гирлянды заякорены на дне. Главная гирлянда располагается в центре кластера, а остальные в ради- усе 60 метров вокруг неё. Следующая значимая статья Игоря Тамма была написана в соавторстве с Л.И. Мандельштамом. В 1945 году они опубликовали одну из наиболее интересных своих работ, касающуюся основного закона сохранения энергии в квантовой механике [40]. Известно, что полная энергия замкнутой кван- тово-механической системы не име- ет одного определённого, постоян- ного во времени значения. Однако здесь постоянной остаётся вероят- ность измерить каждое из возмож- ных значений энергии системы. Они предложили строгое матема- тическое обоснование соотноше- ния неопределённости для энергии и времени, опираясь на уравнение Шрёдингера. Их идея: если энергия системы имеет разброс (ΔH), то это связано с тем, как быстро изменя- ются другие физические величины системы, такие, например, как коор- динаты или импульсы. Это значит, что для того, чтобы точно измерить энергию системы, необходимо затра- тить больше времени. С другой сторо- ны, за короткое время энергия будет определена с меньшей точностью. В качестве иллюстрации к своей теории авторы рассмотрели, как соот- ношение работает при столкновении двух частиц. Если энергия системы имеет малый разброс, процесс изме- нения скорости одной из частиц зани- мает больше времени. Если состояние системы (например, атома) нестабильно и быстро распа- дается (короткое время жизни τ), то энергия этого состояния имеет большой разброс (ΔH). Это объясняет, почему спектральные линии атомов не являются идеальными, а имеют определённый разброс ширины. Современная электроника всё боль- ше переходит на квантовый уровень. Поэтому чисто теоретическая рабо- та Тамма и Мандельштама позво- ляет понять, как фундаментальные принципы квантовой механики при- меняются к реальным системам при разработках новых технологий. Так, в туннельных диодах, квантовых точках или атомных часах электро- ны переходят между состояниями с разной энергией за определённое вре- Рис. 10. Структурная схема черенковского телескопа для регистрации ШАЛ Гамма-излучение ~8 км над уровнем моря ~5 км ~20 м ~120 м Черенковский свет Черенковский телескоп Изображение с камеры Рис. 11. Оптический модуль нейтринного телескопа Baikal-GVD