Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2516
0
+4
Институт лазерной физики
Ученые института лазерной физики СО РАН.
Источник изображения: Алексей Тайченачев / РИА Новости

МОСКВА, 16 мар - РИА Новости. Ученые из Сибири разработали сверхстабильный лазер для атомных часов, который позволит российским физикам создать устройства для измерения времени, не уступающие в точности западным аналогам, говорится в статье, опубликованной в Journal of Physics: Conf. Series.

"Мы стремимся к достижению относительной погрешности уровня 10 в минус 17 степени - 10 минус 18 степени, что соответствует лучшим мировым достижениям в этой области. Создание глобальной сети таких лазеров и часов на их основе позволит составить точную карту гравитационного поля Земли и даже "увидеть" прохождение волн загадочной темной материи через планету", - рассказал Алексей Тайченачев, директор Института лазерной физики СО РАН, чьи слова приводит Российский научный фонд.

Как правило, в атомных часах два иона находятся в электромагнитной "ловушке" на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. Ученые "стреляют" по ионам из лазера, и взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния - условные ноль и единицу. Колебания между этими состояниями и есть отсчет времени. Подобные конструкции позволяют достичь невероятной точности измерения времени - современные атомные часы начинают отставать или спешить на секунду лишь через миллиарды лет.

Для их работы нужны достаточно точные "обычные" часы, а также сверхстабильный источник лазерного излучения. Они необходимы для того, чтобы испускать лазерные вспышки через четко отмеренные промежутки времени и определять момент, когда ион поглощает лазерный импульс, а затем повторно испускает его. Предел точности самых "продвинутых" атомных часов сегодня задается именно тем, что "чистоту" и качество лазерных импульсов крайне сложно повышать.

Российским ученым удалось улучшить качество лазерных пучков и точность его работы, привязав частоту импульсов лазера к так называемым "запрещенным переходам" - набору особых энергетических уровней в атомах, куда их электроны попадают крайне редко при поглощении или излучении ими энергии. Как обнаружили сибирские физики, атомы магния и ряда редкоземельных металлов можно заставить осуществлять такие переходы, если поместить их в источник слабого магнитного поля.

Так как эти переходы происходят при очень специфических условиях, частота излучения лазера, привязанная к ним, будет очень стабильной и предсказуемой при сверхнизких температурах, близких к абсолютному нулю. На текущий момент методика российских ученых позволяет достичь погрешности измерений в 10 в минус 16 степени, однако в будущем ее можно будет улучшить на два порядка, используя экспериментальные методики измерения спектра лазерных лучей.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 13.03 23:35
  • 0
Комментарий к "Иран захотел применить аналог «российского кошмара ВМС США». Что известно о высокоскоростных торпедах?"
  • 13.03 23:01
  • 0
Комментарий к "Атаки украинских БПЛА становятся всё массированнее и длительней"
  • 13.03 22:37
  • 14974
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 13.03 22:16
  • 0
Чем отличается ВМФ РФ от ВМФ Ирана
  • 13.03 21:34
  • 0
Комментарий к "Как США удалось так быстро расправиться с ВМС Ирана"
  • 13.03 21:00
  • 0
Комментарий к "Экономическая эквилибристика"
  • 13.03 17:34
  • 1
Комментарий к "Ракетные крейсера уцелевшей Российской Империи. Проект 1255 «Скопа». Крейсер «Императрица Мария»"
  • 13.03 16:32
  • 502
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 13.03 15:58
  • 0
Экономическая эквилибристика
  • 13.03 15:49
  • 0
Совет безопасности и обороны против правительства Польши
  • 13.03 15:43
  • 0
Европа и «бумеранг добра»
  • 13.03 12:01
  • 1
Китай разработал дешевое микроволновое оружие против дронов
  • 13.03 11:21
  • 1
В Китае разработали сверхпрочный материал для истребителей шестого поколения
  • 13.03 10:50
  • 3
Как США удалось так быстро расправиться с ВМС Ирана
  • 13.03 00:00
  • 0
Комментарий к "После удара США по ВМС Ирана «уничтожители» российских С-400 стали ПКР"