Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2521
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
  • 03.04 12:50
  • 15327
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 03.04 10:58
  • 908
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 03.04 04:44
  • 0
Комментарии к "Как усилить защиту нефтяной инфраструктуры России", и "Недружественный огонь: как Россия ответит на украинские атаки на Усть-Лугу"
  • 03.04 02:42
  • 2
Западная пресса: «Россия выстроила кольцо ПВО вокруг Москвы»
  • 03.04 01:13
  • 0
Комментарий к "Трёхходовка Нетаньяху. Трамп лишь ширма? Раскрыта стратегическая игра Израиля"
  • 02.04 18:35
  • 1
«Калибры» навели Индонезию на российские подлодки
  • 02.04 18:30
  • 1
Российская «Скорлупа» поступила в зону СВО
  • 02.04 18:23
  • 1
Как усилить защиту нефтяной инфраструктуры России
  • 02.04 18:15
  • 1
Недружественный огонь: как Россия ответит на украинские атаки на Усть-Лугу
  • 02.04 17:58
  • 112
МС-21 готовится к первому полету
  • 02.04 17:38
  • 4
Новейший российский «Союз-5» впервые запустят 2 апреля
  • 02.04 17:34
  • 2
Эксперты разъяснили разницу между лунными миссиями «Аполлон» и «Артемида»
  • 02.04 17:23
  • 1
Новый российский аналог Starlink: стоимость спутников может достигнуть 27 млрд рублей, а расходы на их запуск могут добавить еще десятки миллиардов
  • 02.04 03:51
  • 1
Мерц идет на конфликт с Трампом: три главных риска (Der Spiegel, Германия)
  • 01.04 21:18
  • 0
Комментарий к "Как американские подводные лодки помогли США победить в холодной войне"