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

Астрономы нашли на Луне потенциальный источник квазиспутника Земли Астрономы нашли на Луне потенциальный источник квазиспутника Земли

Астероид Камоалева мог быть выбит с поверхности Луны в прошлом

N+1
«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
Замечали цветные кружки на продуктовых упаковках? Узнайте, что это такое! Замечали цветные кружки на продуктовых упаковках? Узнайте, что это такое!

Что значит тайный язык из ярких кругов или квадратов на упаковках с едой?

ТехИнсайдер
Сказки для взрослых. Мариана Павлюкевич — об искусстве создания маркетинговых арт-проектов Сказки для взрослых. Мариана Павлюкевич — об искусстве создания маркетинговых арт-проектов

Мариана Павлюкевич о том, зачем брендам культурный код, эмоции и ДНК

СНОБ
Иран: линия прежняя, обстоятельства жестче Иран: линия прежняя, обстоятельства жестче

Почему вокруг смерти президента Ирана Эбрахима Раиси так много конспирологии?

Монокль
«Я не только жила с абьюзером, но и стала им сама?»: история читательницы «Я не только жила с абьюзером, но и стала им сама?»: история читательницы

Как понять, что вы перенимаете черты абьюзера?

Psychologies
Новое исследование подтверждает, что у Бетховена было отравление свинцом, но умер он не от этого Новое исследование подтверждает, что у Бетховена было отравление свинцом, но умер он не от этого

Ученые показали, концентрация свинца в крови Бетховена не могла его убить

ТехИнсайдер
Крестоносец за решёткой Крестоносец за решёткой

Роберт Нормандский — один из первых политических узников Средневековья

Дилетант
«Отменить свадьбу проще, чем жить в несчастливом браке»: 17 вопросов, на которые надо ответить до росписи «Отменить свадьбу проще, чем жить в несчастливом браке»: 17 вопросов, на которые надо ответить до росписи

17 вопросов, которые нужно задать себе и партнеру перед росписью

Psychologies
Общее число зверя Общее число зверя

Как народ разом теряет человеческий облик

Weekend
Замуж за футболиста — не приговор: три бизнес-истории жен игроков сборной России Замуж за футболиста — не приговор: три бизнес-истории жен игроков сборной России

Как оставаться независимой и самодостаточной, даже выйдя замуж за футболиста

Forbes
«Зависимость и ее человек»: что психиатр-нарколог думает о природе вредных привычек «Зависимость и ее человек»: что психиатр-нарколог думает о природе вредных привычек

Глава из книги «Зависимость и ее человек: записки психиатра-нарколога»

Forbes
Египетская сила Египетская сила

Как британцы пустили 180 тысяч кошачьих мумий на удобрение

N+1
Что смотреть в выходные: 6 новых фильмов, которые вы могли пропустить Что смотреть в выходные: 6 новых фильмов, которые вы могли пропустить

Собрали шесть ярких фильмов, которые определенно стоят потраченного времени

Правила жизни
Добротный «европеец»: первые впечатления от тест-драйва новой модели кроссовера Kaiyi X7 Kunlun Добротный «европеец»: первые впечатления от тест-драйва новой модели кроссовера Kaiyi X7 Kunlun

Новый Kaiyi X7 Kunlun удивительным образом напоминает европейские модели

ТехИнсайдер
Могут ли мамы с ВИЧ кормить грудью? Ответ западных специалистов поразит вас! Могут ли мамы с ВИЧ кормить грудью? Ответ западных специалистов поразит вас!

Возможно ли грудное вскармливание при приеме антиретровирусной терапии?

ТехИнсайдер
«Страх, любовь и пропаганда» — из истории секты: отрывок из книги социального психолога «Страх, любовь и пропаганда» — из истории секты: отрывок из книги социального психолога

Как лидеры сект управляют массами и почему их влиянию так сложно сопротивляться

СНОБ
Астрономы впервые нашли массивные магнитные звезды за пределами Млечного Пути Астрономы впервые нашли массивные магнитные звезды за пределами Млечного Пути

Впервые обнаружены магнитные массивные звезды за пределами нашей галактики

N+1
Как выбрать хороший бинокль и не прогадать Как выбрать хороший бинокль и не прогадать

На что обращать внимание при выборе хорошего бинокля?

CHIP
4 способа унять волнение перед первым сексом с партнером: опыт героини комментирует психолог 4 способа унять волнение перед первым сексом с партнером: опыт героини комментирует психолог

Как открыться и довериться новому партнеру, уняв волнение?

Psychologies
Владимир Медведев: Жители России ничего не знают о молчаливых пришельцах, живущих рядом Владимир Медведев: Жители России ничего не знают о молчаливых пришельцах, живущих рядом

Писатель Владимир Медведев — о медленном письме и сюжете, явившемся в полусне

СНОБ
Мать русского футуризма. Как жил и писал поэт-авиатор Василий Каменский Мать русского футуризма. Как жил и писал поэт-авиатор Василий Каменский

Как поэт Василий Каменский стал одним из первых русских авиаторов

СНОБ
Оцифрованный фитнес Оцифрованный фитнес

Виртуальная реальность и искусственный интеллект добрались и до тренажеров

ТехИнсайдер
8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне 8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне

Подборка самых необычных военных фильмов прошлых лет

Правила жизни
Всё что вам нужно знать об обновлённом Skoda Kodiaq Всё что вам нужно знать об обновлённом Skoda Kodiaq

Что изменилось в новом поколении Skoda Kodiaq?

4x4 Club
«Джеймс Уэбб» отыскал экстремально активно растущую черную дыру из молодой Вселенной «Джеймс Уэбб» отыскал экстремально активно растущую черную дыру из молодой Вселенной

«Джеймс Уэбб» обнаружил необычное активное галактическое ядро

N+1
Резервная копия человечества на Красной планете: узнали у экспертов, когда ждать первых марсианских колоний Резервная копия человечества на Красной планете: узнали у экспертов, когда ждать первых марсианских колоний

5 вопросов о колонизации Марса писателю-фантасту и популяризатору науки

ТехИнсайдер
Мифы о вине, которые мешают нам получать от него удовольствие Мифы о вине, которые мешают нам получать от него удовольствие

Собрали здесь все, что вы по привычке могли бы сделать с качественным алкоголем

Maxim
Язык цветов Язык цветов

Учимся выражать чувства с помощью правильно составленного букета

Лиза
The Doors для сглаживания танинов и Дебюсси для усиления свежести. Как музыка меняет вкус вина The Doors для сглаживания танинов и Дебюсси для усиления свежести. Как музыка меняет вкус вина

Почему сомелье предпочитают проводить дегустации в тишине?

СНОБ
Открыть в приложении