Войти

Физики из России создадут точнейшие атомные часы

2426
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
  • 20.08 13:21
  • 10098
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.08 11:16
  • 3
В чем преимущества и недостатки калибров стрелкового оружия 7,62 и 5,45?
  • 20.08 01:23
  • 1
Взгляд в прицел: что стоит за учениями Южной Кореи и США
  • 20.08 00:34
  • 1
Комментарий к "Путин упрочил за Россией статус великой державы. Европе есть от чего ужаснуться (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 20.08 00:04
  • 0
Комментарий к "Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)"
  • 19.08 19:25
  • 104
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 19.08 18:40
  • 0
Комментарий к "Война или мир"
  • 19.08 14:12
  • 0
Война или мир
  • 19.08 10:39
  • 1
МС-21 опережает Ту-214 по срокам запуска в производство? - ТЕХНОСФЕРА РОССИЯ
  • 19.08 06:48
  • 1
Путин упрочил за Россией статус великой державы. Европе есть от чего ужаснуться (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 19.08 03:50
  • 1
Киев отреагировал на видео с россиянами на трофейной американской технике с флагами РФ и США
  • 19.08 03:44
  • 1
В Китае спустили на воду третью подлодку для Исламабада
  • 19.08 03:18
  • 1
Новая украинская ракета «Фламинго» оказалась британской разработкой
  • 18.08 15:57
  • 1
Медведев перешёл на примирительный тон в отношении Трампа
  • 18.08 14:30
  • 1
Российская армия добивается успехов на земле и в воздухе. Что нужно знать