Поставлен новый рекорд точности атомных часов

Физики из Национального института стандартов и технологий (NIST) создали улучшенную версию своих экспериментальных часов на основе одного атома алюминия, добившись тем самым беспрецедентной точности – ошибка в секунду накопится у новинки лишь за 3,7 миллиарда лет.

Заменив ртуть и бериллий, использовавшиеся в более ранней версии часов, на алюминий и магний, разработчики достигли нового предела точности. На снимке – центральная часть часов, между этими электродами и удерживаются ионы, необходимые для отсчёта времени (фото J. Koelemeij/NIST).
Заменив ртуть и бериллий, использовавшиеся в более ранней версии часов, на алюминий и магний, разработчики достигли нового предела точности. На снимке – центральная часть часов, между этими электродами и удерживаются ионы, необходимые для отсчёта времени (фото J. Koelemeij/NIST).

Как сообщается в пресс-релизе, новый хронометр-рекордсмен получил название "Quantum Logic Clock" так как он заимствует механизм обработки и хранения данных у экспериментальных квантовых компьютеров.

Напомним, в классических атомных часах два иона металлов находятся в электромагнитной ловушке на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. При воздействии на них лазером, взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния — условные 0 и 1. Колебания системы между этими состояниями, по сути, и есть отсчёт времени. Один из таких атомов в ловушке при этом служит собственно "хранителем" времени (по нему и называют часы – "на основе алюминия", "на основе цезия" и так далее), а второй необходим для "снятия показаний".

О предыдущем монстре, атомных часах, базирующихся на атоме ртути, мы рассказывали – обновлённые "Quantum Logic Clock" превосходят своего предка по точности почти в десять раз. К тому же, новые часы разделяют время на меньшие интервалы, что в будущем может позволить человечеству измерять его точнее в 100 раз.

Сотрудник NIST Джеймс Чин-вэнь Чоу (James Chin-wen Chou) демонстрирует устройство самых точных часов в мире. Ион алюминия расположен в металлическом цилиндре в центре справа (фото J. Burrus/NIST).
Сотрудник NIST Джеймс Чин-вэнь Чоу (James Chin-wen Chou) демонстрирует устройство самых точных часов в мире. Ион алюминия расположен в металлическом цилиндре в центре справа (фото J. Burrus/NIST).

Сейчас учёные NIST работают над пятью различными типами экспериментальных часов, за каждыми из которых закреплён атом "своего" вещества (в их числе иттербий). Часы следующего поколения должны привести к новым типам датчиков для изучения подземных природных ресурсов и фундаментальных исследований Земли. Другой возможный метод применения – сверхточная навигация (например, посадка самолета по GPS).

Есть ещё один интересный момент — в самом определении понятия "секунда", принятом на Генеральной конференции по мерам и весам в 1967 году, фигурирует излучение атома цезия. Поэтому формально ни одни часы не могут быть признаны более точными, чем цезиевые. К ним, в частности, относятся и NIST-F1 — часы, по которым определяют стандарт времени в США. Ошибку в одну секунду NIST-F1 накапливают за 100 миллионов лет, в 37 раз быстрее, чем Quantum Logic Clock.

Статья, подробно описывающая механизм и назначение новых часов, опубликована в Physical Review Letters, также её можно скачать здесь (PDF-документ).



!

Если для Вас конкретно эта новость оказалась важной или интересной - пожалуйста, поделитесь ею в своей любимой социальной сети с помощью кнопок, расположенных под этим текстом. Это поможет нам в будущем делать более качественную подборку материалов, исходя из Ваших потребностей\интересов.




Коды для вставки в блог\форум

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
Один из астронавтов считает, что Земля не является родиной человечестваОдин из астронавтов считает, что Земля не является родиной человечества
Стало известно, почему вода на Марсе жидкая даже в сильные морозыСтало известно, почему вода на Марсе жидкая даже в сильные морозы
В США презентовали украинского военного робота (ВИДЕО)В США презентовали украинского военного робота (ВИДЕО)
Установка ветрогенераторов в океане обеспечит энергией весь мир - ученыеУстановка ветрогенераторов в океане обеспечит энергией весь мир - ученые
В Украине испытали противотанковый комплекс "Скиф", который может уничтожить любую танковую технику (ВИДЕО)В Украине испытали противотанковый комплекс "Скиф", который может уничтожить любую танковую технику (ВИДЕО)
Блок рекламы


Похожие новости

В европейских музеях обнаружили новый вид жука - Meladema lepidoptera (ФОТО)В европейских музеях обнаружили новый вид жука - Meladema lepidoptera (ФОТО)
В Украине разрабатывается новый порядок присуждения научных степенейВ Украине разрабатывается новый порядок присуждения научных степеней
Ученые заявили о рекордной радиоактивности пляжей Фукусимы и загрязнении мирового океанаУченые заявили о рекордной радиоактивности пляжей Фукусимы и загрязнении мирового океана
У Xiaomi вышел новый робот-пылесос Roborock Sweep OneУ Xiaomi вышел новый робот-пылесос Roborock Sweep One
SpaceX достигла рекорда в ракетных запускахSpaceX достигла рекорда в ракетных запусках
Ученые обнаружили новый вид ящероногих динозавров, вымерших 85 миллионов лет назадУченые обнаружили новый вид ящероногих динозавров, вымерших 85 миллионов лет назад
Японские ученые сняли рыбу на рекордной глубине 8178 метровЯпонские ученые сняли рыбу на рекордной глубине 8178 метров
Криптография генома — это новый способ защитить ваши данные ДНККриптография генома — это новый способ защитить ваши данные ДНК
В Африке обнаружили новый вид смертоносной сибирской язвыВ Африке обнаружили новый вид смертоносной сибирской язвы
США проведут новый запуск баллистической ракеты Minuteman IIIСША проведут новый запуск баллистической ракеты Minuteman III
Последние новости

Подгружаем последние новости