Это помогло ограничить существование легкой темной материи

N+1Наука

Частоту атомных часов сравнили с рекордной точностью

Никита Козырев

BACON collaboration / Nature, 2021

Физикам удалось найти отношения частот оптических атомных часов на основе атомов алюминия, стронция и иттербия с относительной точностью в интервале между 6 × 10−18 и 8 × 10−18. Таким образом ученые впервые сравняли порядок ошибки при сравнении показаний двух оптических часов на разных атомах с точностью измерения времени на этих устройствах. Между двумя из использованных устройств, расположенных на расстоянии 1,5 километров, исследователи наладили оптическую связь по воздуху и использовали ее для сравнения частот часов, что тоже удалось сделать в первый раз. В будущем такая технология позволит, к примеру, устанавливать оптические часы на спутники и сверяться с ними на большом расстоянии. А накопленные данные исследователи использовали для того, чтобы наложить ограничения на существование легчайший частиц темной материи. Статья опубликована в журнале Nature.

Атомные часы — самый точный на настоящий момент способ измерения времени. Принцип их работы основан на том, что каждый атом может излучать и поглощать фотоны только с определенными частотами, которые являются резонансными для конкретного атома. Эти частоты практически не зависят от внешних факторов и определяются законами квантовой механики, ведь согласно ей атом — система с дискретными энергетическими уровнями со строго заданным положением, при переходе между которыми электрон и должен излучить или поглотить фотон определенной энергии, а значит и частоты. Так, с 1968 года эталон секунды определен как 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры атома цезия-133.

Основа самих атомных часов на цезии-133 — микроволновый резонатор, настроенный на используемую микроволновую частоту перехода в атоме. Такие устройства позволяют измерять время в секундах с точностью до 16 знаков после запятой, но их точность ограничена возможностью измерения и контролирования отклонений в десятки микрогерц в искомой резонансной частоте. Поэтому на смену микроволновым атомным часам пришли оптические: в них в качестве эталона используются такие переходы в атомах, которые приводят к возникновению фотонов с частотой в оптическом диапазоне. В таких часах резонансная частота иногда в 100 тысяч раз больше, чем у их микроволновых предшественников, что позволяет добиваться улучшения стабильности часов и уменьшения относительной статистической погрешности в определении времени в 100 раз, то есть до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев

На территории буддийских и даосских храмов Китая сохранились вековые деревья

N+1
Кладбище домашних животных в руинах античного порта указало на заботу о питомцах Кладбище домашних животных в руинах античного порта указало на заботу о питомцах

Жители города ухаживали за больными животными и хоронили умерших питомцев

N+1
Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков

Ученые обнаружили в мозге мышей нейроиммунную сеть, отвечающую за чувство страха

N+1
10 самых опасных предметов твоего гардероба 10 самых опасных предметов твоего гардероба

Список опасных предметов одежды

Cosmopolitan
В космосе обнаружили разрушительное явление, которому нет равных по масштабу В космосе обнаружили разрушительное явление, которому нет равных по масштабу

В просторах Вселенной разворачиваются драмы поистине космического масштаба

Inc.
«Стража» и «Панки Брюстер»: 5 новых комедийных сериалов «Стража» и «Панки Брюстер»: 5 новых комедийных сериалов

Лучшее из новинок комедийных сериалов

Forbes
«Для меня ты всегда будешь ребенком»: как справиться с манипуляциями родителей «Для меня ты всегда будешь ребенком»: как справиться с манипуляциями родителей

Эмоциональный интеллект поможет вам прекратить манипуляции родителей

Psychologies
10 открытий, сделанных на Марсе 10 открытий, сделанных на Марсе

Что удалось узнать о Марсе за последние годы?

Популярная механика
Как становятся стендап-комиками: разговор со стендапером Никитой Некрасовым Как становятся стендап-комиками: разговор со стендапером Никитой Некрасовым

Никита Некрасов — путь комедианта нелегкий, но очень увлекательный

Playboy
От школьников до профессионалов: как и зачем Mail.ru Group продвигает онлайн-образование в России От школьников до профессионалов: как и зачем Mail.ru Group продвигает онлайн-образование в России

Как российский IT-гигант обучает специалистов со школьной скамьи

Inc.
Юбку дома забыла! Как и за какие наряды высмеивали москвичек XIX века Юбку дома забыла! Как и за какие наряды высмеивали москвичек XIX века

За какие платья рисовали карикатуры на наших прапрабабушек?

Cosmopolitan
Это похоже на Чернобыль: что случилось с обрушившим рынки фондом Archegos Это похоже на Чернобыль: что случилось с обрушившим рынки фондом Archegos

История Archegos — крупнейшая одномоментная потерь частного состояния в истории

Forbes
Поисковик для банковских данных Поисковик для банковских данных

Как и зачем банк ВТБ создал гигантскую систему управления данными

Forbes
Спаржа Спаржа

Готовьтесь, в апреле начинается сезон спаржи

Здоровье
Похороны по-большевистски Похороны по-большевистски

Личный архив, коллекция, музей-квартира, реконструкция…

Дилетант
Как ИИ незаметно для пользователей проник в продукты Mail.ru Group Как ИИ незаметно для пользователей проник в продукты Mail.ru Group

Как ИИ пришел в сервисы Mail.ru Group еще более чем 15 лет назад

Inc.
Сельдерей заслуживает хлопот! Сельдерей заслуживает хлопот!

Вы любите сельдерей?

Наука и жизнь
В мозгу человека найдены В мозгу человека найдены

Экспрессия генов может увеличиваться в клетках мозга после смерти

Популярная механика
Выросла в нищете и рано потеряла отца: непростая судьба тиктокерши Вали Карнавал Выросла в нищете и рано потеряла отца: непростая судьба тиктокерши Вали Карнавал

2 года назад о девочке, открывающей рот под песни в TikTok, никто не знал

Cosmopolitan
Без жира – жор Без жира – жор

Начали худеть, но безрезультатно? Возможно, в вашем рационе не хватает жиров

Худеем правильно
Что мешает похудеть именно вам? Что мешает похудеть именно вам?

Как выйти из замкнутого круга тем, кто не может похудеть

Здоровье
«Научите меня жить»: чем опасны готовые рецепты счастья от гуру «Научите меня жить»: чем опасны готовые рецепты счастья от гуру

Почему не существует простых решений для сложных вопросов?

Psychologies
Дарья Урсуляк: «Я мама с гиперопекой» Дарья Урсуляк: «Я мама с гиперопекой»

Дарья Урсуляк – о материнстве, съемках и работе

Лиза
3 практики для борьбы с негативом 3 практики для борьбы с негативом

Практики осознанности поддерживают нас, когда тревога не дает дышать

Psychologies
Что не так с сериалом «Великолепный век» и почему не стоит завидовать Хюррем Что не так с сериалом «Великолепный век» и почему не стоит завидовать Хюррем

Почему в идеях сериала «Великолепный век» ничего хорошего для нас, женщин, нет

Cosmopolitan
Как убийство семьи в Кудьме привело к новому всплеску мигрантофобии Как убийство семьи в Кудьме привело к новому всплеску мигрантофобии

Распространена ли в России мигрантофобия и что по этому поводу думают в Госдуме

СНОБ
5 причин пересмотреть «50 оттенков серого» 5 причин пересмотреть «50 оттенков серого»

Пора вновь заглянуть в тайную комнату мистера Грея!

Cosmopolitan
Похудеть за неделю: 7 способов, которые не навредят здоровью Похудеть за неделю: 7 способов, которые не навредят здоровью

Как скинуть несколько лишних килограммов в кратчайшие сроки?

Cosmopolitan
Осознанное потребление: берем пример с Лео ДиКаприо, Эммы Уотсон и Джейсона Момоа Осознанное потребление: берем пример с Лео ДиКаприо, Эммы Уотсон и Джейсона Момоа

Что делают знаменитости, которых заботят проблемы экологии?

Psychologies
Убийство императора Коммода Убийство императора Коммода

Картина «Убийство императора Коммода» Фернана Пелеса

Дилетант
Открыть в приложении