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
В Оксфорде запустят первый университет на блокчейнеВ Оксфорде запустят первый университет на блокчейне
NASA неправильно считает астероиды?NASA неправильно считает астероиды?
Украинские гидроархеологи нашли в Днепре средневековый корабльУкраинские гидроархеологи нашли в Днепре средневековый корабль
В Мексике найдены окаменелые останки мухи возрастом 90 млн летВ Мексике найдены окаменелые останки мухи возрастом 90 млн лет
Астрономы нашли три планеты-младенца возле новорожденной звездыАстрономы нашли три планеты-младенца возле новорожденной звезды
Блок рекламы


Похожие новости

Новый ИИ от Google предсказывает смерть пациентов в больницеНовый ИИ от Google предсказывает смерть пациентов в больнице
Новый аппарат NASA поможет определить границы гелиосферыНовый аппарат NASA поможет определить границы гелиосферы
В Европе нашли дерево с рекордным возрастомВ Европе нашли дерево с рекордным возрастом
Ученые зафиксировали рекордный уровень концентрации CO2 в атмосфереУченые зафиксировали рекордный уровень концентрации CO2 в атмосфере
Новый подход к лечению одной из самых агрессивных форм рака показывает удивительные результатыНовый подход к лечению одной из самых агрессивных форм рака показывает удивительные результаты
В Антарктике выпало рекордное количество снега за 200 летВ Антарктике выпало рекордное количество снега за 200 лет
Предложен новый способ поиска внеземных цивилизацийПредложен новый способ поиска внеземных цивилизаций
Новый алгоритм предсказывает болезнь сердца по глазамНовый алгоритм предсказывает болезнь сердца по глазам
Ученые не могут понять, почему не восстанавливается озоновый слойУченые не могут понять, почему не восстанавливается озоновый слой
В Египте нашли древнюю гробницу высокопоставленной чиновницыВ Египте нашли древнюю гробницу высокопоставленной чиновницы
Последние новости

Подгружаем последние новости