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

Черная дыра промежуточной массы выдала себя пролетами сквозь аккреционный поток вблизи сверхмассивной черной дыры Черная дыра промежуточной массы выдала себя пролетами сквозь аккреционный поток вблизи сверхмассивной черной дыры

Пара из сверхмассивной черной дыры и черной дыры промежуточной массы

N+1
У Карлсона — нарциссизм, у Иа — депрессия: что не так с любимыми героями советских мультфильмов У Карлсона — нарциссизм, у Иа — депрессия: что не так с любимыми героями советских мультфильмов

Нет здоровых персонажей, есть недообследованные

Psychologies
К вершине наслаждений К вершине наслаждений

Как и когда мы переживаем оргазм? И что нам мешает?

Psychologies
Екатерина Великая в Москве Екатерина Великая в Москве

Екатерина Великая не любила Москву, но так ли всё однозначно?

Знание – сила
Виртуальные дали Виртуальные дали

Нейросети врываются в мир кино для взрослых и позволяют нарисовать любой сюжет

Men Today
Александр Ширвиндт: «Главное — не допустить, чтобы тебя жалели» Александр Ширвиндт: «Главное — не допустить, чтобы тебя жалели»

«Мы играли что-то необыкновенно острое. Дико бичевали пороки!»

Караван историй
Как самопожертвование портит отношения Как самопожертвование портит отношения

Когда можно идти на уступки, а когда это лишь навредит и вам, и отношениям

Psychologies
Сверхдоход или любовь к жирафам: семь ошибок при запуске своего бизнеса в Африке Сверхдоход или любовь к жирафам: семь ошибок при запуске своего бизнеса в Африке

Самые распространенные ошибки начинающих свой африканский путь предпринимателей

Forbes
Страдает самооценка? Повысить ее может отказ от соцсетей! Интересные результаты исследования Страдает самооценка? Повысить ее может отказ от соцсетей! Интересные результаты исследования

Как социальные сети влияют на нашу самооценку?

ТехИнсайдер
Попытка номер пять Попытка номер пять

Имеет ли концепция сотрудничества людей и машин право на существование

РБК
Дьявол в деталях Дьявол в деталях

Языком моды Михаил Булгаков владел не менее виртуозно, чем литературным

Men Today
Попали в историю Попали в историю

Какие цифровые данные оставляют пользователи в Сети и для чего их собирают

РБК
Типология энергетических вампиров: как не стать жертвой Типология энергетических вампиров: как не стать жертвой

Энергетические вампиры — кто они и что задумали?

Psychologies
«Вдохновляющее порно»: как массовая культура использует образы людей с инвалидностью «Вдохновляющее порно»: как массовая культура использует образы людей с инвалидностью

Почему создателей фильмов про людей с инвалидностью критикуют?

Forbes
Альбина Мухаметзянова: «Моя жизнь трансформировалась благодаря «ЯРКО»!» Альбина Мухаметзянова: «Моя жизнь трансформировалась благодаря «ЯРКО»!»

«У нас не было времени долго раскачиваться — мы заходили в сформированный рынок»

Караван историй
15 задач по уборке, которые можно выполнить за 3 минуты, если знать нужные хаки 15 задач по уборке, которые можно выполнить за 3 минуты, если знать нужные хаки

Слышала про домохозяек, которые могут навести порядок, пока стираются простыни?

VOICE
Правильный гардероб: эксперт моды Тим Ильясов — об итальянском стиле, идеальных пиджаках и нелюбви к трендам из тиктока Правильный гардероб: эксперт моды Тим Ильясов — об итальянском стиле, идеальных пиджаках и нелюбви к трендам из тиктока

Исследователь моды Тим Ильясов — о мечтах юности и давних кумирах

Правила жизни
Эмоциональная анестезия: как перестать выбирать холодных партнеров Эмоциональная анестезия: как перестать выбирать холодных партнеров

Что такое «химия» отвержения и эмоциональной депривации? Как она работает?

Psychologies
Можно ли съесть слишком «много» белка Можно ли съесть слишком «много» белка

Задумывались ли вы когда-нибудь, не может ли избыток белка стать проблемой?

ТехИнсайдер
«Догони цыпленка», неприличный этаж и битва с трамваями: удивительные и смешные факты о конке «Догони цыпленка», неприличный этаж и битва с трамваями: удивительные и смешные факты о конке

Работа конки на самом деле была полна неуклюжих и комичных моментов

ТехИнсайдер
Узнайте про архетипы Юнга! Вот как психолог объяснял личность человека Узнайте про архетипы Юнга! Вот как психолог объяснял личность человека

Что такое архетипы и как они влияют на личность человека?

ТехИнсайдер
Выход в «Космос»: как живет легендарная гостиница в холдинге, созданном Евтушенковым Выход в «Космос»: как живет легендарная гостиница в холдинге, созданном Евтушенковым

Строительство сети начиналось с легендарной советской гостиницы «Космос»

Forbes
Чайные пакетики рассказали о скорости разложения почвенного органического вещества в России Чайные пакетики рассказали о скорости разложения почвенного органического вещества в России

Зеленый чай в почве разлагается вдвое быстрее ройбуша

N+1
7 стратегий, чтобы пережить тяжелый день 7 стратегий, чтобы пережить тяжелый день

Техники поведения в трудной ситуации, которую нельзя изменить прямо сейчас

Psychologies
«Я буду всегда с тобой»: что такое сталкинг и как от него защититься в России? «Я буду всегда с тобой»: что такое сталкинг и как от него защититься в России?

Сталкинг: почему люди преследуют других людей?

Правила жизни
«Виды доброты» в Каннах: как Йоргос Лантимос рассказывает о власти и любви «Виды доброты» в Каннах: как Йоргос Лантимос рассказывает о власти и любви

Что представляют из себя три новеллы в фильме Йоргоса Лантимоса «Виды доброты»

Forbes
Источники энергии Источники энергии

Почему кетодиета подходит не всем?

Лиза
Как защитить от дождя натуральную велосумку: простой лайфхак от туристов 19 века Как защитить от дождя натуральную велосумку: простой лайфхак от туристов 19 века

Как справиться с тем, что натуральные ткани промокают и боятся плесени

ТехИнсайдер
Цезарь умер, да здравствует Цезарь! Каким получился блокбастер «Планета обезьян: Новое царство»? Цезарь умер, да здравствует Цезарь! Каким получился блокбастер «Планета обезьян: Новое царство»?

Дарвинистский блокбастер «Планета обезьян: Новое царство»: стоит ли смотреть?

Правила жизни
К тебе или ко мне? К тебе или ко мне?

Как перевести отношения из сети в офлайн

Новый очаг
Открыть в приложении