Точность до 19 знаков после запятой. Ученые создали атомные часы нового поколения
Исследователи из Сингапурского центра квантовых технологий создали самые точные атомные часы в мире на основе лютеция. Они имеют настолько низкую погрешность, что способны изменить стандарты времени.
В мире точных измерений произошло грандиозное событие: исследователи из Национального университета Сингапура в рамках Сингапурского центра квантовых технологий (CQT) разработали самые точные в мире атомные часы. Результаты этого достижения, опубликованные в научном журнале Nature, открывают новую эру в метрологии, фундаментальной физике и отслеживании геодезических изменений на нашей планете.
Руководитель проекта, доцент Мюррей Барретт, уверен, что созданная ими установка превосходит все существующие аналоги и задает совершенно новый мировой стандарт. Однако наука не стоит на месте: новейшие оптические атомные часы на основе быстрее колеблющихся элементов расширяют пределы возможного. Команда CQT более десяти лет работала с редким элементом — лютецием, поскольку он обладает уникальными природными свойствами. Частота его тактового перехода почти не реагирует на колебания наружной температуры или магнитных полей, что делает его невероятно стабильным в экстремальных условиях. Благодаря изобретательной схеме «сверхтонкого усреднения» и инженерным разработкам ученым удалось измерить частоту лютециевых часов с точностью до 19 знаков после запятой.
Более того, исследователи изготовили сразу две параллельные системы и сравнили их показания с помощью метода корреляционной спектроскопии в течение 200 часов. Точность сравнения достигла рекордных показателей.
По словам разработчиков, такой прибор сохранит стабильность даже при перемещении из самой жаркой Долины Смерти в ледяное Антарктическое плато. Столь невероятная точность создает необычные вызовы. Оптические часы такого уровня настолько чувствительны, что способны фиксировать гравитационное замедление при изменении высоты всего на несколько миллиметров. Во время лабораторных испытаний команда зафиксировала разницу высоты пять миллиметров между приборами, расположенными на одном столе. Для дальнейшего развития технологии и практического использования правительственным и научным структурам придется подробнее изучать микроскопические вариации земной гравитации. Следующим стратегическим шагом команды станет миниатюризация уникальной лаборатории.
Инженеры планируют превратить сложную стационарную систему в портативное устройство без потери точности. Это позволит использовать новейшие часы вне защищенных лабораторий, открывая перспективы для новых геофизических исследований, навигации высочайшего уровня и глубокого изучения законов Вселенной.