Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2454
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
  • 23.10 14:11
  • 11004
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 23.10 13:27
  • 1
В РФ ежемесячно производят свыше 50 тяжелых ударных дронов "Ночная ведьма"
  • 23.10 12:48
  • 3
ТАСС: в Минобороны создали департамент повышения эффективности
  • 23.10 10:33
  • 0
Требуется Соломоново решение
  • 23.10 10:17
  • 0
«Запад-2025» все еще будоражит Запад
  • 23.10 10:06
  • 0
Арцах: без права на возвращение
  • 23.10 06:31
  • 0
Еще раз о танках, раз уж эта тема часто всплывает снова и снова.
  • 23.10 06:22
  • 1
Бездорожный рабочий: в войска начали массово поставлять вездеходы «Пластун-ТТ»
  • 23.10 06:16
  • 1
«Даже работать будет не нужно»: Маск представил версию «технокоммунизма»
  • 23.10 02:06
  • 1
Комментарий к "Танк Т-90М2 и планы производства и модернизации танков на УВЗ"
  • 23.10 00:59
  • 0
Комментарий к теме "Война на Украине: первый день"
  • 22.10 22:34
  • 75
Война на Украине: первый день
  • 22.10 14:03
  • 43
С ракетами "Томагавк" могут бороться и улучшенные ЗСУ-23-4М4 "Шилка"
  • 22.10 11:24
  • 1
Тандем роботов X1 из США умеет ходить, летать и ездить
  • 22.10 11:09
  • 2
Комментарий к "На Западе оценили российский Т-90М2 «Рывок-1»"