Все статьиВсе новостиВсе мнения
Стиль жизни
Спецтемы
Красивая странаРейтинги фокуса

Американские физики изобрели самые точные в мире часы

Американские физики изобрели самые точные в мире часы
Сконструированные физиками из Национального института стандартов и технологий (США) оптические атомные часы накапливают ошибку в одну секунду более чем за 3,7 млрд лет
000

Нынешний американский эталон частоты и времени - цезиевые часы NIST-F1 - ошибается на секунду «всего» за 100 млн лет. Столь значительное улучшение характеристик объясняется использованием иона алюминия 27Al+, интересующий ученых переход 1S0 - 3Р0 у которого совершается на частоте в 1,121 ПГц. Соответствующая частота в случае цезия равняется лишь 9,2 ГГц, а значит, такие часы делят секунду на меньшее число частей и обеспечивают меньшую точность, пишет Компьюлента.

Новое устройство стало вторым в серии так называемых часов с квантовой логикой. В первом варианте, представленном в 2008 г., также использовался ион алюминия, который исследователи располагали в электромагнитной ловушке на расстоянии четырех тысячных долей миллиметра от иона 9Ве+, испускающего фотоны в условиях эксперимента.

Под действием лазерного излучения с частотой, соответствующей частоте перехода, ион Al+ «перепрыгивает» в новое энергетическое состояние («1»), однако при недостаточном согласовании параметров излучения его состояние («0») не изменяется. В последнем случае при использовании дополнительных лазерных импульсов можно добиться того, что испускание бериллием фотонов прекратится; регистрируя это событие, ученые определяют, что ион алюминия остался в состоянии «0». Если же подача дополнительных импульсов не останавливает излучение, определяется состояние «1».

Суть эксперимента сводится к точной подстройке частоты лазера, воздействие которого вызывает переход «0» - «1». Ее измерение выполняется по методу «гребенки частот».

В обсуждаемом варианте этих часов бериллий заменен ионом 25Mg+, который в большей степени соответствует алюминию по массе. Физики 56 раз сравнили два созданных ими устройства, варьируя длительность периода сравнения от 15 минут до 3 часов, и выяснили, что они «тикают» с практически одинаковой частотой, однако новый вариант более чем в два раза превосходит старый по точности.

Такие часы уже сейчас применяются для оценки возможных изменений некоторых фундаментальных физических констант (к примеру, постоянной тонкой структуры).

0
Делятся
Google+
Подписка на фокус

ФОКУС, 2008 – 2017.
Все права на материалы, опубликованные на данном ресурсе, принадлежат ООО "ФОКУС МЕДИА". Какое-либо использование материалов без письменного разрешения ООО "ФОКУС МЕДИА" - запрещено. При использовании материалов с данного ресурса гиперссылка www.focus.ua обязательна.

Данный ресурс — для пользователей возрастом от 18 лет и старше.

Перепечатка, копирование или воспроизведение информации, содержащей ссылку на агентство ИнА "Українські Новини", в каком-либо виде строго запрещены.

Все материалы, которые размещены на этом сайте со ссылкой на агентство "Интерфакс-Украина", не подлежат дальнейшему воспроизведению и/или распространению в любой форме, кроме как с письменного разрешения агентства.

Материалы с плашками "Р", "Новости партнеров", "Новости компаний", "Новости партий", "Инновации", "Позиция", "Спецпроект при поддержке" публикуются на коммерческой основе.