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

Коллекционер ДНК Коллекционер ДНК

В конце прошлого года ученые описали ранее неизвестную органеллу эксклюсому

N+1
5 «вредных» напитков, которые полезны для здоровья 5 «вредных» напитков, которые полезны для здоровья

Соки, кофе и какао — чем полезны эти «вредные» напитки?

ТехИнсайдер
«Умоляющие» глаза собак появились не для нас. Они есть у диких пород «Умоляющие» глаза собак появились не для нас. Они есть у диких пород

Собаки пользуются мимикой не только с человеком, но и для общения друг с другом

ТехИнсайдер
От героя СССР до предателя родины: история измены Семена Бычкова От героя СССР до предателя родины: история измены Семена Бычкова

Как герой СССР обрел темную славу и затмил все свои заслуги перед отечеством

ТехИнсайдер
Почему котам и собакам нравится, когда их гладят? Ведь в дикой природе этого нет Почему котам и собакам нравится, когда их гладят? Ведь в дикой природе этого нет

Почему животным нравится, когда хозяева их гладят?

ТехИнсайдер
Почему астрология — лженаука: ученый опроверг утверждения о знаках зодиака и их влиянии на судьбу человека Почему астрология — лженаука: ученый опроверг утверждения о знаках зодиака и их влиянии на судьбу человека

Положение небесных тел в момент рождения человека не влияет на его судьбу

ТехИнсайдер
Как стресс заставляет нас стареть быстрее: 5 опасных последствий Как стресс заставляет нас стареть быстрее: 5 опасных последствий

Как негативные эмоции вредят организму и что с этим делать

Psychologies
Бум внутри периметра: можно ли удвоить долю фондового рынка в российской экономике Бум внутри периметра: можно ли удвоить долю фондового рынка в российской экономике

Быстрый рост фондового рынка возможен, считает главный экономист «Эксперта РА»

Forbes
Антропологи реконструировали верхнюю челюсть жившего 115 тысяч лет назад ребенка Антропологи реконструировали верхнюю челюсть жившего 115 тысяч лет назад ребенка

Палеоантропологи сделали виртуальную реконструкцию верхней челюсти ребенка

N+1
Что такое «воздушный протеин»: еда будущего Что такое «воздушный протеин»: еда будущего

Что такое Solein? И почему его называют «воздушным протеином»?

ТехИнсайдер
Дубовые веточки вместо щеток и смола вместо паст: чем чистили зубы наши предки Дубовые веточки вместо щеток и смола вместо паст: чем чистили зубы наши предки

Благодаря кому и как человечество смогло получить электрические щетки?

Psychologies
Ребенок стал квадробером: как выглядит новый (опять странный!) тренд поколения альфа Ребенок стал квадробером: как выглядит новый (опять странный!) тренд поколения альфа

Почему поколению альфа так нравится менять свой образ?

Psychologies
«Каждый новый кризис давал нам большой пик по выручке» «Каждый новый кризис давал нам большой пик по выручке»

ГК «Ресторация» готова к гостиничному буму и росту спроса на оснащение отелей

Монокль
«Ставить дружбу выше истины»: каково это — быть настоящим другом «Ставить дружбу выше истины»: каково это — быть настоящим другом

Дружба складывается не из схожестей людей, а из моментов, в которых они разнятся

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

Как помочь близкому человеку пережить трудный период?

Psychologies
5 отличных книг в жанре эпического фэнтези, о которых вы, скорее всего, не слышали 5 отличных книг в жанре эпического фэнтези, о которых вы, скорее всего, не слышали

На что обратить внимание поклонникам творчества Джона Толкина и Тэда Уильямса?

Maxim
Как перестать тратить и начать зарабатывать: 3 совета Михаила Лабковского Как перестать тратить и начать зарабатывать: 3 совета Михаила Лабковского

Деньги — цель или средство? Источник удовольствия или тяжкое бремя?

Psychologies
Как болельщики императора свергали Как болельщики императора свергали

Спортивные игры – идеальная среда для социального взрыва

Вокруг света
Еще по одной: 10 мини-сериалов, которые можно посмотреть за вечер Еще по одной: 10 мини-сериалов, которые можно посмотреть за вечер

Необычные мини-сериалы, которые вы могли пропустить

Правила жизни
Белое или красное Белое или красное

Продукты и блюда, которые отлично сочетаются с разными видами вина

Лиза
«Как я приняла свою негативно настроенную мать»: 6 уроков «Как я приняла свою негативно настроенную мать»: 6 уроков

Как научиться быть счастливой, несмотря на негатив, исходящий от близких?

Psychologies
«Кладбище самолетов»: какой у лайнеров срок годности и что с ними происходит, когда они больше не могут летать «Кладбище самолетов»: какой у лайнеров срок годности и что с ними происходит, когда они больше не могут летать

У всего в этом мире есть срок годности, даже у самолетов. Но где их «кладбища»?

ТехИнсайдер
Протектор шин: что это и как определить допустимый остаток, требования Протектор шин: что это и как определить допустимый остаток, требования

Все о глубине протектора шин: сколько считать нормой, какие допуски в ПДД

РБК
Как навсегда избавиться от запаха в посудомоечной машине: советы профессиональных клинеров Как навсегда избавиться от запаха в посудомоечной машине: советы профессиональных клинеров

Что делать, чтобы в посудомоечной машине не появлялся неприятный запах?

VOICE
Невозможный человек! Невозможный человек!

7 советских актеров, чей характер оказался слишком тяжелым в работе

Лиза
Наполеон ненастоящий Наполеон ненастоящий

Новый «Наполеон»: богато снятая сказка, имеющая мало общего с реальностью

Дилетант
4 типа детского темперамента 4 типа детского темперамента

Четыре типа детского темперамента и четыре подхода к общению с детьми

Psychologies
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
Как выбирали наложниц для турецких гаремов: правдивая история девушки из кавказской деревни Как выбирали наложниц для турецких гаремов: правдивая история девушки из кавказской деревни

Девушка сталкивается со своей судьбой: богатый турок-осман покупает ее

VOICE
Истории, стоящие за портретами. Кем были музы и натурщицы Бориса Кустодиева Истории, стоящие за портретами. Кем были музы и натурщицы Бориса Кустодиева

Глава из книги «Картинные девушки» — о музах и художниках

СНОБ
Открыть в приложении