Создание сверхточных оптических часов вышло на новый уровень: что придумали ученые
Оптические часы — это передовые приборы, определяющие ход времени с помощью фиксации световых колебаний. Они обеспечивают гораздо более высокую точность измерений, чем традиционные атомные аналоги. Сегодня ученые активно развивают новые решения, основанные на уникальных свойствах высокозаряженных ионов, стремясь вывести точность хронометража на совершенно иной уровень.
По данным Phys.org, ученые из Университета Делавэра вместе с коллегами предложили принципиально новую концепцию повышения точности часов. Она основана на применении иона никеля Ni¹²⁺. Этот элемент отличается крайне устойчивым и специфическим изменением своего энергетического уровня, что позволяет добиться максимальной стабильности измерений.
Принцип работы оптических часов базируется на исключительно узком атомном резонансе, представляющем собой высокостабильный переход в структуре атомов или ионов. Специалисты обнаружили такой уникальный резонанс у иона никеля Ni¹²⁺, подтвердив его перспективность для дальнейшего совершенствования атомных хронометров. В своем исследовании авторы представили детально проработанные вычисления и модели, раскрывающие потенциал никелевого иона в создании суперточных приборов нового поколения.
«В ближайшем будущем мы собираемся провести высокоточную спектроскопию и разработать современные атомные часы на основе иона Ni¹²⁺. Мы надеемся, что эти часы превзойдут другие, поскольку экстремальные электронные свойства высокозаряженного иона делают его нечувствительным к внешним возмущениям и повышают качество измерений», — заключают авторы исследования. Их работа может иметь важные последствия как для разработки оптических часов будущего, так и для изучения состояний сложных атомных систем.
Ранее ученые создали микромоторы размером меньше человеческого волоса. Эти микроустройства можно приводить в движение с помощью оптических метаматериалов — специализированных структурированных материалов, эффективно управляющих светом на наноразмерном уровне. Изготавливаемые из кремния шестеренки интегрируются непосредственно в микросхему и достигают диаметра всего в десятки микрометров. Подробнее о том, где и как их планируют использовать, рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
