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
Ученые не нашли источника магмы в ЙеллоустоунеУченые не нашли источника магмы в Йеллоустоуне
Роботам не удастся забрать у людей работуРоботам не удастся забрать у людей работу
10 прорывных технологий 2018 года по версии MIT Technology Review10 прорывных технологий 2018 года по версии MIT Technology Review
Китайские нанороботы способны находить опухоль и перекрывать ей кислородКитайские нанороботы способны находить опухоль и перекрывать ей кислород
Смертельно опасное слабоумие признали заразнымСмертельно опасное слабоумие признали заразным
Блок рекламы


Похожие новости

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
Новый вид лягушек назвали в честь Стэнли КубрикаНовый вид лягушек назвали в честь Стэнли Кубрика
На Мадагаскаре открыли новый вид карликовых лемуров  На Мадагаскаре открыли новый вид карликовых лемуров
Щупальца – до трех метров: ученые обнаружили новый вид гигантских осминогов, - фотоЩупальца – до трех метров: ученые обнаружили новый вид гигантских осминогов, - фото
В Тихом океане нашли новый вид гигантских осьминоговВ Тихом океане нашли новый вид гигантских осьминогов
К Земле летит новый астероидК Земле летит новый астероид
Немецкие ученые создали новый тип автоматических крышНемецкие ученые создали новый тип автоматических крыш
НАСА запустит новый марсоход для поиска внеземной жизниНАСА запустит новый марсоход для поиска внеземной жизни
Последние новости

Подгружаем последние новости