Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2396
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
  • 03.06 05:32
В связи с обсуждением БДК: интересная статья от января 2024 г.
  • 03.06 04:05
  • 2
Новая программа вооружений может предусматривать до 10 БДК проекта 11711
  • 03.06 03:50
  • 9160
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 03.06 03:50
  • 1
Ответ на "На Западе заявили о пугающих возможностях российского ПАК ДА"
  • 03.06 00:02
  • 2
Десантная кооперация: новый корабль «Владимир Андреев» встанет в строй в 2026-м
  • 02.06 23:51
  • 4
Картаполов заявил, что надежность системы ПВО России выше 99%
  • 02.06 21:38
  • 0
По поводу "Пантеры" и Т-34
  • 02.06 20:54
  • 123
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 02.06 15:34
  • 1
"Ростех" сообщил о создании линейки самолетов для военно-транспортной авиации
  • 02.06 11:01
  • 15
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 02.06 10:23
  • 1
Вэсэушники жалуются на применение новых крылатых дронов на базе "Дань-М"
  • 02.06 05:26
  • 8
Неизбежность Тайваня
  • 02.06 04:47
  • 0
Нет, комментарий все-таки нужен - к "Предательство Украины — пятно на совести Запада (The Times, Великобритания)"
  • 02.06 04:37
  • 1
На Западе заявили о пугающих возможностях российского ПАК ДА
  • 02.06 03:28
  • 3
Яхты патриотов