Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2432
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
  • 10.09 07:35
  • 57
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 10.09 06:06
  • 2
Германия заявила о поддержке дальнобойных ударов ВСУ
  • 10.09 01:38
  • 10475
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 09.09 19:09
  • 0
Комментарий к ""Вывести ракету в космос и бабахнуть": чем Россия ответит на отправку войск НАТО на Украину"
  • 09.09 17:03
  • 1
Названы российские самолеты, которые получат новейший двигатель ПД-26
  • 09.09 15:21
  • 3
В России представили новейший безэкипажный катер «Бандит»
  • 09.09 09:38
  • 1
ОДК выпустила вторую серийную газовую турбину ГТД-110М
  • 09.09 04:33
  • 0
Ответ на "Москва готовится к войне с Западом: В Киеве обратили внимание на российский ВПК"
  • 09.09 03:36
  • 0
По поводу разнообразных "Армат" как ОБТ
  • 09.09 02:37
  • 1
ОСК сформирует перечень неэффективных верфей
  • 09.09 02:16
  • 1
Bloomberg: Германия купит три БЛА Heron TP у Израиля на сумму 1,2 млрд. долл.
  • 09.09 02:08
  • 1
"Вывести ракету в космос и бабахнуть": чем Россия ответит на отправку войск НАТО на Украину
  • 08.09 21:42
  • 0
Комментарий к "Преимущество китайской «Арматы» показали на видео"
  • 08.09 19:43
  • 0
Ответ на "Прибалтика как плацдарм"
  • 08.09 17:00
  • 1
Россия заново научилась создавать серийные гражданские самолеты