Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2477
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
  • 02.12 18:19
  • 14
В США перспективы российского Су-75 сравнили с «полетом фантазии»
  • 02.12 17:02
  • 1
Виталий Нарышкин: «Когда грянул гром, мы сумели быстро перестроиться»
  • 02.12 16:58
  • 1
УЗГА: самолет УТС-800 сконструирован с возможностью модернизации
  • 02.12 16:20
  • 11769
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 02.12 09:22
  • 1
Комментарий к "На земле, в море, в воздухе… Чего бы стоила европейская армия против России?"
  • 02.12 08:51
  • 9
Всемирное Смутное время: хочет ли в действительности Европа воевать - Мнения ТАСС
  • 02.12 08:39
  • 7
B-21 Raider и пределы технологической революции в военном деле
  • 02.12 02:58
  • 1
Лавров: Запад ведет нечистоплотную борьбу против РФ в сфере экспорта вооружений
  • 02.12 02:55
  • 1
Лавров: Россия не уступает Западу в экспорте оборонной продукции
  • 02.12 02:49
  • 2
Потолок воздуха
  • 02.12 02:44
  • 3
Перевооружение стран ОДКБ станет вкладом в безопасность России
  • 02.12 00:28
  • 43
Италия заказала первые боевые машины пехоты KF41 Lynx
  • 01.12 23:40
  • 0
Комментарий к "Если боевые действия на Украине прекратятся, разгорится междоусобица уже в Европе (The Economist, Великобритания)"
  • 01.12 21:33
  • 0
Комментарий к "Почему стоит поддержать мирный план Трампа по Украине (Time, США)"
  • 01.12 20:54
  • 3
Малые крылья большой страны: в России хотят создать до пяти новых моделей легких самолетов