Установлен новый рекорд точности часов
Установлен новый мировой рекорд точности среди часов. Группа ученых из Национального института стандартов и технологий США (NIST) добилась существенного прогресса в совершенствовании атомных часов на основе захваченного иона алюминия. Эти устройства принадлежат к новейшему типу оптических атомных часов. Они способны фиксировать время с беспрецедентной точностью вплоть до 19 знаков после запятой, пишет Phys.org.
Оценка качества оптических часов традиционно проводится по двум основным критериям: точности и стабильности. Новый рекорд был достигнут благодаря 20 годам интенсивных исследований и улучшений конструкции часов на алюминиево-ионном носителе. Помимо лучшей в мире точности, на 41% превышающей предыдущий рекорд, новые часы также в 2,6 раза стабильнее любых других ионных часов. Достижение таких показателей потребовало тщательного усовершенствования каждого компонента устройства, от лазера до ловушки и вакуумной камеры.
«Работать над самыми точными часами в истории невероятно увлекательно. В NIST мы реализуем долгосрочные планы в области точных измерений, которые могут дать толчок развитию физики и нашему пониманию окружающего мира», — комментирует Мейсон Маршалл, сотрудник NIST и первый автор статьи.
По словам специалистов, ион алюминия позволяет создать удивительно точные часы с высокой стабильностью частоты колебаний, превосходящей даже показатели традиционного эталона определения секунды — цезия. Помимо прочего, этот элемент менее подвержен влиянию внешних факторов, включая температурные колебания и магнитные поля. Но есть и трудности: исследовать и охлаждать алюминий лазером непросто, тогда как обе процедуры крайне важны для функционирования атомных часов. Чтобы преодолеть сложности, команда ученых решила объединить ион алюминия с магнием. Последний, хотя и уступает первому по стабильности частоты, зато гораздо легче поддается управлению лазерными импульсами.
Такой дуэт получил название «квантово-логической спектроскопии». Ион магния охлаждает ион алюминия, снижая его подвижность. Оба иона перемещаются согласованно друг с другом. Состояние часов определяется движением иона магния, что наделяет устройство характеристиками «квантовой логики».
Ранее ученые назвали последствия ускорения вращения Земли.
