Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2413
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
  • 20.07 18:17
  • 26
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 20.07 18:15
  • 81
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 20.07 18:12
  • 4
Грозит ли нам восстание машин?
  • 20.07 18:04
  • 1
"Морской охотник" пойдёт в серию
  • 20.07 17:55
  • 9
Российские ВС применили по позициям ВСУ дрон-камикадзе «Герань-2», аналогичный иранским дронам Shahed-136
  • 20.07 17:51
  • 486
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 20.07 16:59
  • 1507
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 20.07 16:50
  • 8639
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 20.07 14:13
  • 105
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 20.07 14:07
  • 11
Неизбежность Тайваня
  • 20.07 12:48
  • 529
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 20.07 12:36
  • 9677
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.07 12:31
  • 3
ВМС США развертывают наземную подвижную пусковую установку ракет SM-6
  • 20.07 12:27
  • 79
Членство в НАТО в обмен на территорию. Зачем Армения проводит военные учения с США
  • 20.07 12:05
  • 1
США теперь открыто стремятся окружить Россию через так называемый Зангезурский коридор (infoBRICS, Китай)