Созданы "двойные" атомные часы, имеющие самую высокую точность и стабильность на сегодняшний день - «Наука и технологии» » Экономические новости.
Экономические новости. » Экономические новости » Технологии » Созданы "двойные" атомные часы, имеющие самую высокую точность и стабильность на сегодняшний день - «Наука и технологии»
Созданы "двойные" атомные часы, имеющие самую высокую точность и стабильность на сегодняшний день - «Наука и технологии»
Что может быть точнее самых точных атомных часов? Конечно, двое атомных часов в "одном флаконе". Именно эту идею использовали ученые-физики из Национального института стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) создавшие часы, имеющие два хронометрических элемента
Атомные оптические часы

Что может быть точнее самых точных атомных часов? Конечно, двое атомных часов в "одном флаконе". Именно эту идею использовали ученые-физики из Национального института стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) создавшие часы, имеющие два хронометрических элемента на основе атомов иттербия. И эти часы имеют рекордный на сегодняшний день показатель точности и стабильность, что позволит при их помощи производить проверку значений базовых физических констант, поиски темной материи и многое другое.

"Создавая новые часы, мы устранили один из критических типов помех, что позволило нам получить более сильный сигнал от хронометрических элементов" - рассказывает Эндрю Ладлоу (Andrew Ludlow), ученый-физик из NIST. Мы получили значение стабильности в 1.5 квинтилионной (10^-18) секунды, что ненамного лучше предыдущего рекордного показателя стабильности часов, полученного нами несколько лет назад. Но наши нынешние часы работают как минимум в 10 раз быстрее, чем любые предыдущие".

Атомы иттербия и стронция, используемые в оптических атомных часах, колеблются с частотами, находящимися в оптическом диапазоне, что намного выше микроволновых частот, использующихся в обычных атомных часах. Облака этих атомов освещаются светом высокостабильного лазера, что заставляет атомы переходить из одного энергетического состояния в более высокое и наоборот. Второй лазер используется для определения частоты этих переходов и эта частота является сигналом хронометрического элемента. Естественно, любая помеха или неопределенность, затрагивающая этот "хрупкий" процесс, сбивает частоту и снижает точность хронометрирования.

Обычно оптические атомные часы имеют так называемый "мертвый" промежуток времени, в течение которого группа атомов подготавливается к работе и производятся измерения частоты. Время в этот момент продолжает отсчитываться по предыдущим показаниям часов, что не позволяет провести его коррекцию и компенсацию. Этот эффект, наблюдавшийся впервые в 1990-х годах, до последнего времени ограничивал стабильность и точность атомных оптических часов.

Новые часы имеют нулевое значение мертвого промежутка времени, из-за чего они получили название ZDT (zero dead time). Это было достигнуто путем использования двух хронометрических элементов, которые работают поочередно. В любой из моментов времени один из элементов обеспечивает функцию хронометрирования часов, а второй элемент подготавливается к работе. В первом хронометрическом элементе используется "ансамбль" из 5 тысяч атомов иттербия, а во втором - из 10 тысяч атомов, каждый из которых пойман в узлах сетки из лазерного света, так называемой оптической решетки.

Вполне естественно, что измерения времени и их коррекция производятся в новых часах в два раза быстрее, нежели в любых других часах с одним хронометрическим элементом. Из-за отсутствия промежутка мертвого времени такие часы выходят на их рекордный уровень стабильности в 10 раз быстрее, и теперь точность этих часов ограничена точностью работы их "атомной" системы, а не стабильностью лазера, как это было прежде.

Еще одним интересным фактом является то, что новые "двойные" атомные часы сделаны достаточно компактными и этот аппарат может эксплуатироваться вне стен лабораторий. "В скором времени мы сделаем часы еще более компактными, используя одну общую вакуумную установку и более простые лазерные системы" - рассказывает Эндрю Ладлоу, - "И после этого такие часы можно будет даже отправлять в космос".

{full-story limit="10000"}
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку?
Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Мы в
Комментарии
Минимальная длина комментария - 50 знаков. комментарии модерируются
Комментариев еще нет. Вы можете стать первым!
Комментарии для сайта Cackle
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


       
Экономические новости
Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика