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

Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций Секвенирование ДНК из воздуха сообщило о составе биомов и человеческих популяций

Секвенирование ДНК как способ быстрого и неинвазивного анализа биомов

N+1
Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта

Кожаная куртка — самый мужественный вариант верхней одежды

Esquire
Эта компания построит грандиозное сооружение прямо на орбите — до сих пор никто такого не делал даже близко Эта компания построит грандиозное сооружение прямо на орбите — до сих пор никто такого не делал даже близко

Space Solar построит орбитальную электростанцию с использованием роботов

Inc.
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
Как правильно ехать по серпантину: ПДД для водителей Как правильно ехать по серпантину: ПДД для водителей

Как безопасно передвигаться по серпантину?

РБК
Надо ли ужесточать наказание за сексуальные преступления против несовершеннолетних Надо ли ужесточать наказание за сексуальные преступления против несовершеннолетних

Как бороться с педофилией?

СНОБ
Обряды плацебо: сила пустышки Обряды плацебо: сила пустышки

Никто не знает, как оно действует, но им все пользуются

Популярная механика
Кинодельни России Кинодельни России

Места России, где снимали лучшие отечественные сериалы

GQ
Скульптурные торсы в деле: в Пушкинском сняли блокбастер с Дианой Вишневой Скульптурные торсы в деле: в Пушкинском сняли блокбастер с Дианой Вишневой

«Слепок» — фильм-балет, снятый в залах ГМИИ имени Пушкина

Forbes
Правила для чужих: почему растет вероятность блокировки YouTube и Facebook Правила для чужих: почему растет вероятность блокировки YouTube и Facebook

Какое будущее ждет иностранные интернет-сервисы в России?

Forbes
Что мешает похудеть именно вам? Что мешает похудеть именно вам?

Как выйти из замкнутого круга тем, кто не может похудеть

Здоровье
Откровеннее некуда! Голливудские звезды рассекретили свои интимные эксперименты Откровеннее некуда! Голливудские звезды рассекретили свои интимные эксперименты

Самые желанные женщины рассказали о своих предпочтениях

Cosmopolitan
Невозможный двигатель EmDrive: в космос без топлива Невозможный двигатель EmDrive: в космос без топлива

Информация о невозможном двигателе, который должен быть вечным

Популярная механика
IPO с нулевой суммой IPO с нулевой суммой

Кто платит за праздник доходностей на рынке первичных размещений

Forbes
Укрощение женщины по методу древних греков: приручи льва, укроти козу и уговори змею Укрощение женщины по методу древних греков: приручи льва, укроти козу и уговори змею

В каждой женщине есть коза, змея и лев. Как мужчине приручить весь этот зоопарк?

Maxim
10 самых опасных предметов твоего гардероба 10 самых опасных предметов твоего гардероба

Список опасных предметов одежды

Cosmopolitan
Влияние Влияние

Как полёт Юрия Гагарин вдохновил человечество и изменил культуру

Esquire

Как историей Гагарина вдохновлялись музыканты, кинематографисты и художники

Esquire
Ценный сотрудник Ценный сотрудник

Важно научиться четко понимать свою реальную ценность на рынке труда

Cosmopolitan
IPS, OLED, QLED: Как не запутаться в типах матриц при покупке телевизора IPS, OLED, QLED: Как не запутаться в типах матриц при покупке телевизора

Чем отличаются популярные матрицы экранов телевизоров?

Популярная механика
Приручившие скорость Приручившие скорость

Лучшие школы контраварийного вождения и их руководители

Robb Report
10 сериалов и фильмов Netflix, основанных на книгах 10 сериалов и фильмов Netflix, основанных на книгах

«Ход королевы», «Бриджертоны» и другие экранизации Netflix

Esquire
Будь меркантильной: 9 проявлений его жадности, которые нельзя прощать Будь меркантильной: 9 проявлений его жадности, которые нельзя прощать

Проявления мужской жадности, которые прощать никак нельзя

Cosmopolitan
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
Начало родов: важные советы тем, кто рожает первый раз Начало родов: важные советы тем, кто рожает первый раз

Что делать, если начались роды

9 месяцев
Австралийскую одиночную пчелу переоткрыли спустя сто лет Австралийскую одиночную пчелу переоткрыли спустя сто лет

Австралийская пчела может находиться под угрозой из-за расчистки лесов и пожаров

N+1
Начать сначала Начать сначала

Актриса Наоми Уоттс о том, почему она боялась сорок и где провела самоизоляцию

OK!
Скорая помощь: травяные сборы от отеков, которые спасут лицо после вечеринки Скорая помощь: травяные сборы от отеков, которые спасут лицо после вечеринки

Что делать, если все лицо опухло, а под глазами отеки?

Cosmopolitan
Вырезали по ошибке прямую кишку: как делали нелегальные аборты в СССР Вырезали по ошибке прямую кишку: как делали нелегальные аборты в СССР

Истории нелегальных абортов в СССР, которые закончились плачевно

Cosmopolitan
Знойные красотки: как выглядят жены солистов легендарной группы Modern Talking Знойные красотки: как выглядят жены солистов легендарной группы Modern Talking

Как сложилась личная жизнь солистов группы Modern Talking

Cosmopolitan
Открыть в приложении