JILA создал часы, используя квантовую зависимость

Inc.Наука

Феноменальное открытие: как атомные часы с квантовой запутанностью изменили развитие науки в мире

Текст: Кенна Хьюз-Каслберри, SciTechDaily. Перевод: Ирина Шитикова. Фото: JILA/Ye Group

clock_Oblozhka.jpg

JILA — совместный институт, созданный Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Университетом Колорадо в Боулдере (США) — совершил прорыв, создав часы, используя квантовую запутанность. Помимо измерения времени они обладают потенциальными преимуществами для использования в различных научных исследованиях, включая проверку фундаментальных принципов физики, и, возможно, участие в обнаружении гравитационных волн.

Институт JILA является одной из самых ключевых научных организаций в области точного измерения времени с использованием оптических атомных часов, которые используют внутренние свойства частиц для измерения времени с высокой точностью. Однако работоспособность этих устройств имеет фундаментальные ограничения, в том числе «минимальный уровень звуковых волн», на который влияет квантовый проекционный шум (QPN).

Современные сравнения часов, которые проводятся научными сотрудниками JILA, NIST и профессором физики Джун Йе, приближаются к фундаментальному пределу минимального уровня шума. Это ограничение можно обойти, создав квантовую запутанность в атомных образцах, повысив их стабильность.

Орел или решка

Команда Йе в сотрудничестве с JILA и научным сотрудником NIST Джеймсом К. Томпсоном использовала особый процесс для создания квантовой запутанности, известный как спиновое сжатие, что привело к улучшению тактовой производительности, работающей на уровне стабильности 10-17. Проект их новой экспериментальной установки, опубликованной в журнале Nature Physics, также позволил исследователям напрямую сравнить два независимых ансамбля со сжатием спина, чтобы понять уровень точности измерения времени, который никогда ранее не достигался с помощью часов на оптической решетке в ходе этого процесса.

«Повышение производительности оптических часов до фундаментальных пределов, налагаемых природой, и за их пределами уже представляет собой интересную научную задачу, — пояснил аспирант JILA Джон Робинсон, — Если подумать о том, какую физику можно раскрыть с помощью улучшенной чувствительности, это рисует очень захватывающую картину будущего».

Оптические атомные часы функционируют не через шестерни и маятники, а через оркестрованные ритмы между атомами и возбуждающим лазером. Квантовый проекционный шум (QPN) представляет собой препятствие для точности этих часов. Это явление возникает из-за присущей квантовым системам неопределенности. В оптических атомных часах QPN проявляется как едва заметное, но повсеместное нарушение, похожее на фоновый шум, который может затруднить четкость измерения времени.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как узнать свою группу крови: какие бывают, совместимость Как узнать свою группу крови: какие бывают, совместимость

Что такое группа крови, как ее узнать и чем важен резус-фактор?

РБК
Платон, синхротрон и миллионы долларов Платон, синхротрон и миллионы долларов

Нечитаемые свитки из Геркуланума наконец-то смогли прочитать, не разворачивая

Цифровой океан
Все фильмы ужасов «Пила» от худшего до самого убойного Все фильмы ужасов «Пила» от худшего до самого убойного

Почему некоторые ленты о Пиле прекрасны, а другие хочется распилить и сжечь

Maxim
Что такое «куриный налог» и как он мешает продавать пикапы в Америке? Что такое «куриный налог» и как он мешает продавать пикапы в Америке?

Почему в Америке так сложно продавать пикапы и причем тут курицы?

4x4 Club
Гибридный самолет Electra с восемью пропеллерами совершил сверхкороткий взлет и посадку Гибридный самолет Electra с восемью пропеллерами совершил сверхкороткий взлет и посадку

Electra понадобилось 52 метра для взлета и 35 метров для посадки

N+1
Куракины Куракины

Княжеский род Куракиных был одним из самых знатных во всём Русском государстве

Дилетант
Лимонад за подводные лодки: как Pepsi выкупала у СССР военные корабли Лимонад за подводные лодки: как Pepsi выкупала у СССР военные корабли

Pepsi была крупнейшей морской военной силой в мире — как так вышло?

ТехИнсайдер
Кристина Кузьмина: «Болезнь научила меня быть счастливой и радоваться мелочам» Кристина Кузьмина: «Болезнь научила меня быть счастливой и радоваться мелочам»

О жизни Кристины Кузьминой можно снять захватывающий фильм

Здоровье
6-летняя девочка делает макияж в детский сад: как поколение альфа рискует травмировать себя 6-летняя девочка делает макияж в детский сад: как поколение альфа рискует травмировать себя

Почему поколение альфа так одержимо макияжем и чем это может им навредить?

Psychologies
История «Ночных ведьм»: женского полка, держащего в страхе немецких солдат История «Ночных ведьм»: женского полка, держащего в страхе немецких солдат

Рассказываем судьбу советских летчиц, которые наводили ужас на немецких военных

ТехИнсайдер
7 фраз, которые нельзя говорить самому себе 7 фраз, которые нельзя говорить самому себе

Некоторые установки по-настоящему токсичны, и их лучше избегать

Maxim
На полюс из стратосферы На полюс из стратосферы

Каково это — десантироваться с парашютом на Северный полюс с высоты 10,5 км?

ТехИнсайдер
Так держать! Так держать!

Способы исправления осанки, которые на самом деле только вредят спине

Лиза
Как правильно пить в одиночестве: 12 честных правил Как правильно пить в одиночестве: 12 честных правил

Как пить в одиночку осознанно и продуманно?

Maxim
Канны-2024: зачем Коппола 40 лет думал о Римской империи Канны-2024: зачем Коппола 40 лет думал о Римской империи

Каким получился «Мегалополис» Фрэнсиса Форда Копполы

РБК
РФ в БРИКС: «Мы нацелены на плотную работу с партнерами» РФ в БРИКС: «Мы нацелены на плотную работу с партнерами»

Ключевых аспектах работы БРИКС и участие РФ в этом объединении

ФедералПресс
Александр Пиперски: «Нейросети взломали систему человеческой коммуникации» Александр Пиперски: «Нейросети взломали систему человеческой коммуникации»

Как мы будем обмениваться информацией в век новых технологий

РБК
Сумасшедший кондитер: как Питер Людвиг сначала собрал коллекцию, а потом раздал ее Сумасшедший кондитер: как Питер Людвиг сначала собрал коллекцию, а потом раздал ее

Коллекционер Питер Людвиг, часть коллекции которого подарена Русскому музею

Forbes
Как придать обивке мебели восхитительный свежий аромат: 5 лайфхаков профессиональных клинеров Как придать обивке мебели восхитительный свежий аромат: 5 лайфхаков профессиональных клинеров

Как сделать так, чтобы в гостиной всегда восхитительно пахло?

VOICE
Битва техники: что лучше — отпариватель или утюг Битва техники: что лучше — отпариватель или утюг

Какой из приборов для глажки одежды поможет добиться наилучшего эффекта?

ТехИнсайдер
Ученым удалось воссоздать лицо неандертальской женщины возрастом 75 тыс. лет. Ее нашли в братской пещерной могиле Ученым удалось воссоздать лицо неандертальской женщины возрастом 75 тыс. лет. Ее нашли в братской пещерной могиле

Внешность людей и неандертальцев отличалась не так сильно, как думали ученые

Inc.
11 продуктов, срок годности которых можно игнорировать 11 продуктов, срок годности которых можно игнорировать

Какие продукты можно использовать даже после истекшего срока годности?

VOICE
«Тишина на площадке»: как дети подвергались домогательствам на проектах Nickelodeon «Тишина на площадке»: как дети подвергались домогательствам на проектах Nickelodeon

«Тишина на площадке»: самая показательная история о цене подростковой славы

Forbes
Королева глянца, Мэри Поппинс, бесстрашная наемница: экранная эволюция Эмили Блант Королева глянца, Мэри Поппинс, бесстрашная наемница: экранная эволюция Эмили Блант

Экранная эволюция Эмили Блант, прошедшей долгий мультижанровый путь

Правила жизни
Нужно ли мариновать мясо для шашлыка с точки зрения науки Нужно ли мариновать мясо для шашлыка с точки зрения науки

Правильный выбор мяса для шашлыка позволяет обойтись без маринада

Maxim
Как не стать жертвой чистоты? Как не стать жертвой чистоты?

Мало кто догадывается, что средства чистоты могут стать причиной воспаления

Здоровье
Путешествие + лечение Путешествие + лечение

Что такое медицинский туризм и какие маршруты стали самыми популярными?

Новый очаг
Осмыслить опыт: как показывают Вторую мировую войну в современных фильмах и сериалах Осмыслить опыт: как показывают Вторую мировую войну в современных фильмах и сериалах

Фильмы, где упор сделан на ежедневную жизнь тех, чью судьбу перевернула война

Forbes
Мощный и быстрый «Буревестник»: как устроены ядерные двигатели для ракет Мощный и быстрый «Буревестник»: как устроены ядерные двигатели для ракет

Как работает ракета «Буревестник» с ядерным воздушно-реактивным двигателем?

ТехИнсайдер
Гениальное просто! Вот почему вам иногда нужно скучать: интересные факты Гениальное просто! Вот почему вам иногда нужно скучать: интересные факты

Как скука может нам помочь прикоснуться к своей истинной природе?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении