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

Самый энергичный свет Самый энергичный свет

История открытия и некоторые факты о гамма-лучах

Наука и жизнь
Семейное дело: как дети режиссеров идут по стопам родителей и строят карьеру в кино Семейное дело: как дети режиссеров идут по стопам родителей и строят карьеру в кино

Профессию в киноиндустрии «наследуют» не только актеры, но и режиссеры

Forbes
Выход за рамки: как российскому бизнесу повысить шансы на успех за рубежом Выход за рамки: как российскому бизнесу повысить шансы на успех за рубежом

Что необходимо учитывать, чтобы вывести бизнес за пределы страны

Forbes
Храп Храп

Как говорят специалисты, «звуковой феномен» храпа не является  болезнью

Здоровье
Битва за Берлин: квинтэссенция опыта советской армии Битва за Берлин: квинтэссенция опыта советской армии

Как проходила финальная битва Великой Отечественной войны

Монокль
Как ускорить свой метаболизм: 5 простых способов запустить жиросжигание Как ускорить свой метаболизм: 5 простых способов запустить жиросжигание

Как ускорить процесс сжигания калорий в организме?

ТехИнсайдер
«Малым территориям — большое будущее» «Малым территориям — большое будущее»

Технология развития северных территорий через вовлечение местного сообщества

Позитивные изменения
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
Книги, которые оценят только настоящие интеллектуалы Книги, которые оценят только настоящие интеллектуалы

Большая интеллектуальная литература современных авторов

Maxim
Все о бронеавтомобиле «Тигр»: история создания и характеристики Все о бронеавтомобиле «Тигр»: история создания и характеристики

Что представляет бронеавтомобиль «Тигр»

РБК
Тревожная семья: может ли ребенок вырасти спокойным? Тревожная семья: может ли ребенок вырасти спокойным?

Как помочь детям вырасти спокойными и уравновешенными?

Psychologies
7 способов поддержать друга в кризисной ситуации 7 способов поддержать друга в кризисной ситуации

Как помочь близкому человеку пережить трудный период?

Psychologies
Рисунок, меняющий жизни: что такое нейрографика и как она помогает исполнять мечты Рисунок, меняющий жизни: что такое нейрографика и как она помогает исполнять мечты

Рисуй и рефлексируй! Таков негласный девиз любителей нейрографики

Psychologies
7 фильмов о великих художниках 7 фильмов о великих художниках

Выдающиеся фильмы о живописцах, от эпохи Возрождения до XX века

СНОБ
Пляжные микробы: какие опасности могут поджидать нас на песчаных пляжах Пляжные микробы: какие опасности могут поджидать нас на песчаных пляжах

Оказывается, на пляже можно встретить множество инфекционных организмов!

ТехИнсайдер
Банкократия Банкократия

Как получилось, что банки растут в разы быстрее, чем вся остальная экономика

Монокль
Изобрел напиток на века, но не получил ни копейки: как химик Джозеф Пристли случайно создал газированную воду Изобрел напиток на века, но не получил ни копейки: как химик Джозеф Пристли случайно создал газированную воду

Как появилась газировка — напиток, без которого многие не представляют жизнь

ТехИнсайдер
Первый пациент с чипом Neuralink рассказал о жизни после операции Первый пациент с чипом Neuralink рассказал о жизни после операции

Первый пациент, которому вживили чип Neuralink, рассказал о жизни после операции

Forbes
Все альбомы «Сектора Газа» — от худшего к лучшему Все альбомы «Сектора Газа» — от худшего к лучшему

У группы «Сектор Газа» нет плохих альбомов

Maxim
От моря до облака От моря до облака

Как работают подводные кабели и чем грозит их повреждение

РБК
9 фраз, которые сделают вас счастливее. Используйте их в разговорах ежедневно! 9 фраз, которые сделают вас счастливее. Используйте их в разговорах ежедневно!

Какие наши слова помогают другим людям понять, что их видят, слышат и любят

Psychologies
Почему Сеул стал столицей Южной Кореи: отрывок из книги Андрея Ланькова Почему Сеул стал столицей Южной Кореи: отрывок из книги Андрея Ланькова

Отрывок из сборника очерков об истории, культуре и бытовой жизни Южной Кореи

СНОБ
Палеоантропологи реконструировали череп жившего около миллиона лет назад гоминина Юньсянь-2 Палеоантропологи реконструировали череп жившего около миллиона лет назад гоминина Юньсянь-2

Палеоантропологи реконструировали деформированный череп Юньсянь-2

N+1
25 фраз, которые выдают насилие в отношениях 25 фраз, которые выдают насилие в отношениях

Какие слова нужны партнеру, чтобы установить над вами контроль

Psychologies
Как благодарность меняет мозг: 3 неожиданных вывода психологов Как благодарность меняет мозг: 3 неожиданных вывода психологов

Как работает практика благодарности и правда ли она так полезна?

Psychologies
Гений места Гений места

Настоящие фанаты своих городов, которые открывают их заново

Новый очаг
Финтех на пороге квантового будущего: на что способны суперкомпьютеры и как они изменят нашу жизнь Финтех на пороге квантового будущего: на что способны суперкомпьютеры и как они изменят нашу жизнь

По мнению ученых, мы находимся на пороге Второй квантовой революции

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
Жизнь после: 6 фильмов о преодолении психологических травм Жизнь после: 6 фильмов о преодолении психологических травм

Фильмы о людях, которые смогли примириться со своими психологическими травмами

Psychologies
К вершине наслаждений К вершине наслаждений

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

Psychologies
Открыть в приложении