Это помогло ограничить существование легкой темной материи

N+1Наука

Частоту атомных часов сравнили с рекордной точностью

Никита Козырев

BACON collaboration / Nature, 2021

Физикам удалось найти отношения частот оптических атомных часов на основе атомов алюминия, стронция и иттербия с относительной точностью в интервале между 6 × 10−18 и 8 × 10−18. Таким образом ученые впервые сравняли порядок ошибки при сравнении показаний двух оптических часов на разных атомах с точностью измерения времени на этих устройствах. Между двумя из использованных устройств, расположенных на расстоянии 1,5 километров, исследователи наладили оптическую связь по воздуху и использовали ее для сравнения частот часов, что тоже удалось сделать в первый раз. В будущем такая технология позволит, к примеру, устанавливать оптические часы на спутники и сверяться с ними на большом расстоянии. А накопленные данные исследователи использовали для того, чтобы наложить ограничения на существование легчайший частиц темной материи. Статья опубликована в журнале Nature.

Атомные часы — самый точный на настоящий момент способ измерения времени. Принцип их работы основан на том, что каждый атом может излучать и поглощать фотоны только с определенными частотами, которые являются резонансными для конкретного атома. Эти частоты практически не зависят от внешних факторов и определяются законами квантовой механики, ведь согласно ей атом — система с дискретными энергетическими уровнями со строго заданным положением, при переходе между которыми электрон и должен излучить или поглотить фотон определенной энергии, а значит и частоты. Так, с 1968 года эталон секунды определен как 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры атома цезия-133.

Основа самих атомных часов на цезии-133 — микроволновый резонатор, настроенный на используемую микроволновую частоту перехода в атоме. Такие устройства позволяют измерять время в секундах с точностью до 16 знаков после запятой, но их точность ограничена возможностью измерения и контролирования отклонений в десятки микрогерц в искомой резонансной частоте. Поэтому на смену микроволновым атомным часам пришли оптические: в них в качестве эталона используются такие переходы в атомах, которые приводят к возникновению фотонов с частотой в оптическом диапазоне. В таких часах резонансная частота иногда в 100 тысяч раз больше, чем у их микроволновых предшественников, что позволяет добиваться улучшения стабильности часов и уменьшения относительной статистической погрешности в определении времени в 100 раз, то есть до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Повреждения на 30-тысячелетних зубах кроманьонцев объяснили пирсингом Повреждения на 30-тысячелетних зубах кроманьонцев объяснили пирсингом

Антрополог проанализировал повреждения на зубах древних людей

N+1
Сделано на пять Сделано на пять

Фотограф Сергей Ананьев показал AD свою новую четырехкомнатную квартиру

AD
Наиболее сохранившиеся животные ледникового периода Наиболее сохранившиеся животные ледникового периода

Эти доисторические животные дают возможность заглянуть в прошлое

ТехИнсайдер
«‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике «‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике

Почему в России возник раскол в кинематографе из-за фильмов Алексея Навального?

СНОБ
Слушаем и не осуждаем: чем полезны сплетни на работе и когда они вредят коллективу Слушаем и не осуждаем: чем полезны сплетни на работе и когда они вредят коллективу

Как сплетни и слухи могут влиять на рабочий процесс и настроения в офисе

Forbes
Плиз, верните как было Плиз, верните как было

Когда появляется акне, первый совет — сидеть сложа руки и не трогать лицо

Glamour
5 маяков России 5 маяков России

В разных уголках России возвышаются маяки, береговые или плавучие

Культура.РФ
«Мы вложили в проект €5,5 млн»: как бизнесмен Андрей Щербинин открыл миру «русского Моне» «Мы вложили в проект €5,5 млн»: как бизнесмен Андрей Щербинин открыл миру «русского Моне»

Андрей Щербинин — о выставке забытого художника Константина Кузнецова

Forbes
Калужский Фёдор — друг Шамиля Калужский Фёдор — друг Шамиля

3 марта исполняется 160 лет знаменитому Манифесту об отмене крепостного права

Дилетант
С меня хватит С меня хватит

Как научиться выпивать осознанно

GQ
Е-коммерческий банк Е-коммерческий банк

Лев Хасис строит партнерства ради торговых и платежных сервисов «Сбера»

Forbes
«Вам об этом не рассказывали при покупке». Как автомобили следят за нами «Вам об этом не рассказывали при покупке». Как автомобили следят за нами

Какую информацию ваш автомобиль передает производителям и государству?

РБК
В каких продуктах содержится витамин С В каких продуктах содержится витамин С

Чтобы получать витамин С в нужном объеме, достаточно питаться разнообразно

РБК
Встретились в цирке и не расставались: история любви Юрия и Татьяны Никулиных Встретились в цирке и не расставались: история любви Юрия и Татьяны Никулиных

Юрий и Татьяна Никулины встретились в цирке и не расставались почти полвека

Cosmopolitan
Поплывем по волнам Поплывем по волнам

Актриса Мария Горбань вышла замуж и эксклюзивно поделилась фото этого события

OK!
Нелюдь и нелюди. К истории о приглашении «скопинского маньяка» на телешоу Нелюдь и нелюди. К истории о приглашении «скопинского маньяка» на телешоу

История «скопинского маньяка» на телешоу породила скандал

СНОБ
Не «АвтоВАЗом» единым: малоизвестные российские автопроизводители Не «АвтоВАЗом» единым: малоизвестные российские автопроизводители

В СССР и России было значительно больше автопроизводителей, чем вы представляете

Популярная механика
Обитатели ледяных лун Обитатели ледяных лун

В каких уголках солнечной системы может скрываться внеземная жизнь?

Вокруг света
Обогатились на разводе: Асмус, Муцениеце, Решетова и другие звездные россиянки Обогатились на разводе: Асмус, Муцениеце, Решетова и другие звездные россиянки

Эти актрисы и модели смогли удачно разорвать отношения с возлюбленными

Cosmopolitan
Почему смартфоны разряжаются на морозе, и что с этим делать Почему смартфоны разряжаются на морозе, и что с этим делать

Почему смартфоны могут перестать работать при минусовых температурах?

Популярная механика
Светящиеся утконосы и еще 8 внезапных фактов, чтобы блеснуть в разговоре Светящиеся утконосы и еще 8 внезапных фактов, чтобы блеснуть в разговоре

Сборник фактов на все случаи и разговоры в жизни!

Maxim
«Музей — больше не для избранных»: Зельфира Трегулова об онлайне и жизни после пандемии «Музей — больше не для избранных»: Зельфира Трегулова об онлайне и жизни после пандемии

Как Третьяковская галерея развивает онлайн-проекты

Forbes
Русский чех: как строил бизнес самый богатый человек Чехии Петр Келлнер и при чем тут российская приватизация Русский чех: как строил бизнес самый богатый человек Чехии Петр Келлнер и при чем тут российская приватизация

Как Петр Келлнер строил свой бизнес и сотрудничал с российскими бизнесменами?

Forbes
Великое прошлое и светлое будущее. LADA Niva Travel и её предшественники Великое прошлое и светлое будущее. LADA Niva Travel и её предшественники

Автомобиль, который разрабатывался для замены классической «Нивы»

4x4 Club
Как защититься от укуса собаки, насекомого, змеи и человека Как защититься от укуса собаки, насекомого, змеи и человека

Что делать с укусами других существ, пока мы сами не обзавелись панцирем?

Maxim
«Сегодня будет шоу»: премьера клипа Веры Полозковой и группы OQJAV «Сегодня будет шоу»: премьера клипа Веры Полозковой и группы OQJAV

Что думают о клипе «Сегодня будет шоу» его создатели?

РБК
Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

Физики рассчитали рассеяние электрона на атоме углерода и на нано-ондуляторе

N+1
Самые загадочные явления планеты Самые загадочные явления планеты

Наши предки называли это «чертовщиной», а ученые относят к области непознанного

Maxim
Станьте счастливее с помощью практики прощения и энергии благодарности. 9 способов от «отца» биохакинга Станьте счастливее с помощью практики прощения и энергии благодарности. 9 способов от «отца» биохакинга

46 правил, чтобы стать более умной, здоровой, счастливой и спокойной

Inc.
Мария Евневич Мария Евневич

Совладелица первого «Максидом» ведет экспансию петербургского бренда по России

Собака.ru
Открыть в приложении