Наука

Физики США разработали самые стабильные атомные часы

Физики США разработали самые стабильные атомные часы

Они создали самые стабильные в мире атомные часы.

Ученые сообщили о том, что двойные атомные часы, которые были сделаны в США, ускорили работу похожих устройств измерения времени в 10 раз, что даст возможность использовать их для поиска загадочной черной материи.

Исследование размещено в журнале Nature Photonics, о котором информирует печатное издание EurekAlert!

Ионы в атомных часах находятся в особой «ловушке», прохладные до температур, близких к абсолютному нулю. Выстреливая в ионы из лазера, ученые заставляют частицы колебаться между соответственным и возбужденным энергетическим состояниями.

В сопоставлении с атомными часами, существовавшими до этого, новая технология ускорила работу системы измерения времени в десять раз.

Ученые взяли за основу два ансамбля из 5 тыс. и 10 000 атомов иттербия, которые были зафиксированы в оптической ловушке. Однако у данного изобретения имеются свои недочеты: в процессе работы часы могут искажать частоту лазерного излучения, которое обеспечивает синхронизацию атомов в часах. Из-за этого точность атомных часов увеличилась - сейчас допускается только полторы ошибки на квинтильон «тиканий», а это несколько тыс. секунд.

Русские физики Андрей Деревянко и Максим Поспелов в 2014-ом году доказали, что когда большие «комки» черной материи пролетают через Землю, течение времени в местах, сквозь которые они пролетели, замедляется. Из-за отсутствия промежутка мертвого времени такие часы выходят на их рекордный уровень стабильности в 10 раз скорее, и сейчас точность этих часов урезана точностью работы их «атомной» системы, но не стабильностью лазера, как было это прежде. Волоски черной материи владеют корнями, которые располагаются приблизительно в миллионе километров от поверхности Земли, и кончиками, расположенными в 2-х миллионах километров. Кроме того, сверхточные часы помогут физикам уточнить значения многих фундаментальных констант и переопределить килограмм и метр. Концентрация частиц в корнях является наивысшей, до млрд раз выше среднего.