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

Глубокое обучение привлекли к проблеме аномального магнитного момента мюона Глубокое обучение привлекли к проблеме аномального магнитного момента мюона

Нейросеть пригодится в будущих экспериментах повышенной светимости

N+1
Подводные лодки и придворный шарм Подводные лодки и придворный шарм

Подводная лодка С.К. Джевецкого – первая в мире серийная субмарина

Наука и техника
Мадс Миккельсен. Великий и ужасный Мадс Миккельсен. Великий и ужасный

Он никогда не мечтал сниматься в кино и вообще становиться  актером

Караван историй
«Ваша участь будет ужасная!» «Ваша участь будет ужасная!»

Кого из декабристов и как решил наказать Николай I?

Дилетант
Видео: посмотрите на солнечные дожди, извержения и корональный «мох» на поверхности Солнца Видео: посмотрите на солнечные дожди, извержения и корональный «мох» на поверхности Солнца

Что помогут нам объяснить потоки перегретого материала на Солнце?

ТехИнсайдер
Расчлененка, порнография и мрачный взгляд на любовь: каким получился новый фильм Йоргоса Лантимоса? Расчлененка, порнография и мрачный взгляд на любовь: каким получился новый фильм Йоргоса Лантимоса?

«Виды доброты»: отрубленные пальцы, порнография, танцующие собаки, бассейны слез

Правила жизни
Источники энергии Источники энергии

Почему кетодиета подходит не всем?

Лиза
Рынок в $33 млрд: как киберспорт перестал быть нишевым и начал завоевывать Россию Рынок в $33 млрд: как киберспорт перестал быть нишевым и начал завоевывать Россию

К 2024 году киберспорт стал бизнесом стоимостью в миллиарды долларов.

Forbes
3 женские ошибки, которые могут разрушить отношения 3 женские ошибки, которые могут разрушить отношения

Почему сохранить отношения удается далеко не всем женщинам?

Psychologies
Пэтфуд как бизнес Пэтфуд как бизнес

Как идет импортозамещение на рынке кормов для непродуктивных домашних животных

Агроинвестор
Почему желтеет маникюр и как избежать изменения цвета лака для ногтей Почему желтеет маникюр и как избежать изменения цвета лака для ногтей

Как предотвратить желтизну маникюра со стойким покрытием

VOICE
Горячие головы Горячие головы

Как позаботиться о прическе с приходом теплого времени года

Лиза
«Мысль о тебе»: как новый ромком с Энн Хэтэуэй критикует эйджизм в отношении женщин «Мысль о тебе»: как новый ромком с Энн Хэтэуэй критикует эйджизм в отношении женщин

Как «Мысль о тебе» обличает эйджизм, но оправдывает токсичные отношения

Forbes
Мужчина, позвольте… Мужчина, позвольте…

Как флирт помогает держать себя в тонусе: 5 неочевидных плюсов

Лиза
7 признаков того, что пора менять воздушный фильтр: знаете ли вы их 7 признаков того, что пора менять воздушный фильтр: знаете ли вы их

Своевременно менять воздушный фильтр даже важнее, чем масляный

ТехИнсайдер
День, неделя, месяц: сколько нужно общаться онлайн перед первым свиданием День, неделя, месяц: сколько нужно общаться онлайн перед первым свиданием

Нужна ли долгая переписка перед тем, как согласиться на живое свидание?

Psychologies
Что такое зависимость? Что такое зависимость?

Глава из книги психиатра-нарколога Марата Агиняна «Зависимость и ее человек»

Psychologies
Порочная прибыль Порочная прибыль

Как экономика Макао стала самой быстрорастущей в мире

Деньги
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
Дачный марафон Дачный марафон

Как не превратить дачный отдых в изнуряющий труд?

Лиза
«Их глаза видели бога»: лучшая история любви всех времен по мнению Опры Уинфри «Их глаза видели бога»: лучшая история любви всех времен по мнению Опры Уинфри

Отрывок из романа Зоры Нил Херстон «Их глаза видели бога»

Forbes
«Переедание — это ваша попытка заставить свое тело не чувствовать» «Переедание — это ваша попытка заставить свое тело не чувствовать»

Что такое переедание, о чем оно нам сигнализирует, и как научиться не переедать?

Psychologies
Я — сноб: писатель Шамиль Идиатуллин Я — сноб: писатель Шамиль Идиатуллин

Писатель Шамиль Идиатуллин — о своем романе и режиме «можно, в принципе»

СНОБ
Дети Солнца Дети Солнца

Что посадить на открытом месте садового участка, а что – в тени

Лиза
Для измерения лунотрясений разработаны лазерные сейсмические датчики Для измерения лунотрясений разработаны лазерные сейсмические датчики

Как распределенное акустическое зондирование позволит измерять лунотрясения

ТехИнсайдер
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
Как избавиться от заевшей в голове песни: 3 простых шага Как избавиться от заевшей в голове песни: 3 простых шага

Практический способ стряхнуть наваждение от заевшей песни

Psychologies
Правила жизни Любови Полищук Правила жизни Любови Полищук

Правила жизни народной артистки Российской Федерации Любови Полищук

Правила жизни
Как наладить отношения с деньгами: 4 главных правила управления капиталом Как наладить отношения с деньгами: 4 главных правила управления капиталом

Как его сбросить ложные установки и дать зеленый свет энергии денег?

Psychologies
Для кого звонит рассветный колокол новой деревни? Для кого звонит рассветный колокол новой деревни?

Факторы эффективности проектов развития территорий на примере движения Сэмаыль

Позитивные изменения
Открыть в приложении