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

Среди старых находок с юга Испании обнаружили кость пещерного льва Среди старых находок с юга Испании обнаружили кость пещерного льва

Ученые исследовали фаунистические остатки, обнаруженные в пещере Каригуэла

N+1
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
Приятель Гая Ричи, партнер Кортни Кокс и враг Дэдпула: все фильмы Дэвида Бекхэма Приятель Гая Ричи, партнер Кортни Кокс и враг Дэдпула: все фильмы Дэвида Бекхэма

Актерская карьера экс-футболиста Дэвида Бекхэма

Forbes
Третья форма денег Третья форма денег

Что такое цифровые валюты центробанков и каково их место в России и мире

РБК
Художник Нестор Энгельке: Я вижу мир именно таким — суровым, как топор Художник Нестор Энгельке: Я вижу мир именно таким — суровым, как топор

Нестор Энгельке о «топорописи», работе с деревом и классическом искусстве

СНОБ
Я узнал, что у меня есть актерская семья: чем занимаются наследники голливудских семей Я узнал, что у меня есть актерская семья: чем занимаются наследники голливудских семей

Гид по самым известным голливудским семьям

Правила жизни
«Мудрость леса. В поисках материнского древа и таинственной связи всего живого» «Мудрость леса. В поисках материнского древа и таинственной связи всего живого»

Зачем пихтам и березам сотрудничать друг с другом

N+1
Как определить забитый катализатор не снимая его. Признаки Как определить забитый катализатор не снимая его. Признаки

Все о проверке катализатора: признаки неисправности и способы ремонта

РБК
Овца в волчьей шкуре. Комедийный детектив «Я не киллер» с Гленом Пауэллом в главной роли Овца в волчьей шкуре. Комедийный детектив «Я не киллер» с Гленом Пауэллом в главной роли

Как комедия «Я не киллер» взламывает клише фильмов о профессиональных убийцах

СНОБ
«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
Что такое Ватсу: обзор популярной телесно-ориентированной практики Что такое Ватсу: обзор популярной телесно-ориентированной практики

Практика Ватсу: как она проходит и влияет на состояние человека

Psychologies
«Причуды эволюции» «Причуды эволюции»

Как верблюды покинули Северную Америку

N+1
«Многие банки пытаются нас повторить» «Многие банки пытаются нас повторить»

Как меняются клиентские запросы на рынке premium-banking?

Деньги
Ёкарный бабай, курва и зюзя: что означают эти бранные слова и откуда они взялись Ёкарный бабай, курва и зюзя: что означают эти бранные слова и откуда они взялись

Что такое обсценная лексика?

ТехИнсайдер
Полезно ли делать «зарядку для глаз» Полезно ли делать «зарядку для глаз»

«Зарядка для глаз» — звучит полезно, но есть ли от неё реальная польза?

ТехИнсайдер
В каком виски нет красителей? В каком виски нет красителей?

Зачем в виски добавляют красители и другие добавки?

Maxim
Городские реки оказались мощным источником парниковых выбросов Городские реки оказались мощным источником парниковых выбросов

За год из городских рек в атмосферу поступает ~80 млн. тонн углекислого газа

N+1
Лайфхак на лето! Вот как фрукты помогают избегать обезвоживания: простой совет Лайфхак на лето! Вот как фрукты помогают избегать обезвоживания: простой совет

Как фрукты и овощи могут удовлетворить потребность в жидкости

ТехИнсайдер
Татуировки повышают риск развития рака на 21% Татуировки повышают риск развития рака на 21%

Нанесение татуировки увеличивает риск развития лимфомы на 21%

ТехИнсайдер
«Мегалополис»: что Фрэнсис Форд Коппола думает о Римской империи и будущем Америки «Мегалополис»: что Фрэнсис Форд Коппола думает о Римской империи и будущем Америки

«Мегалополис»: каким получился новый фильм классика кинематографа

Forbes
Мясные лидеры наращивают долю рынка Мясные лидеры наращивают долю рынка

Участники девятого рейтинга «Агроинвестора» продолжили наращивать производство

Агроинвестор
Душа — в теле Душа — в теле

Театр Crave — заведение таинственное, притягательное и необычное

Men Today
Юлианна Караулова: «Мне хочется нравиться людям» Юлианна Караулова: «Мне хочется нравиться людям»

Юлианна Караулова: как же обратить негатив себе на пользу и в чем черпать силы

Лиза
Использование орудий защитило зубы каланов от повреждений Использование орудий защитило зубы каланов от повреждений

С помощью орудий каланы смогли получить доступ к более твердой пище

N+1
«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
Избавляемся от пятен и запаха: 3 лайфхака, как стирать стельки Избавляемся от пятен и запаха: 3 лайфхака, как стирать стельки

Как ухаживать за стельками в обуви?

ТехИнсайдер
Маржа на горошинах Маржа на горошинах

Аграрии переводят посевы нерентабельных зерновых на альтернативные культуры

Агроинвестор
ТВС-2ДТС. Композитный кукурузник, который не смог ТВС-2ДТС. Композитный кукурузник, который не смог

О несостоявшейся рабочей лошадке малой авиации в России – ТВС-2ДТС

Наука и техника
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
Екатерина Стулова: «Если меня любят, то я готова прыгать через костер, бегать по снегу» Екатерина Стулова: «Если меня любят, то я готова прыгать через костер, бегать по снегу»

Для меня все проекты являются самыми психологически и физически затратными

Коллекция. Караван историй
Открыть в приложении