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

В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба

Ученые обнаружили три кроманьонских человеческих зуба в Костёнки-1

N+1
Почему весной так хочется любви? Почему весной так хочется любви?

Почему после долгой зимы мы мечтаем о большой любви?

Psychologies
Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность

Электричество вокруг заряженной капли предотвращает ее разбрызгивание

N+1
Ценный сотрудник Ценный сотрудник

Важно научиться четко понимать свою реальную ценность на рынке труда

Cosmopolitan
Исследование показало, что подростки, которые рано ложатся спать, обладают более острым мозгом Исследование показало, что подростки, которые рано ложатся спать, обладают более острым мозгом

Подростки, которые ложатся спать раньше, как правило, обладают более острым умом

Inc.
Якутские коровы приспособились к холодам за счет древних генов и новой мутации Якутские коровы приспособились к холодам за счет древних генов и новой мутации

Как якутские коровы выживают в экстремальном климате?

N+1
В каких продуктах содержится витамин С В каких продуктах содержится витамин С

Чтобы получать витамин С в нужном объеме, достаточно питаться разнообразно

РБК
Что не так с сериалом «Великолепный век» и почему не стоит завидовать Хюррем Что не так с сериалом «Великолепный век» и почему не стоит завидовать Хюррем

Почему в идеях сериала «Великолепный век» ничего хорошего для нас, женщин, нет

Cosmopolitan
Маленькая помощница Годзиллы Маленькая помощница Годзиллы

Милли Бобби Браун — звезда кино, посол доброй воли ООН и соавтор линии косметики

Glamour
Дело рук Дело рук

Отвечаем на самые популярные вопросы об остеопатии и её пользе

Glamour
Лагерная кружка Сергея Королёва Лагерная кружка Сергея Королёва

Обыкновенная, кое-как сделанная металлическая кружка с грубо приклёпанной ручкой

Дилетант
Шлиссельбургская каторжная тюрьма Шлиссельбургская каторжная тюрьма

История Шлиссельбургской крепости — краткий конспект истории России

Дилетант
Как выбрать микроволновку и на что обратить внимание при покупке Как выбрать микроволновку и на что обратить внимание при покупке

Лайфхаки и советы для тех, кто выбирает микроволновку

CHIP
Отрывок из книги Киры Ярмыш, презентацию которой исключили из программы ярмарки Non/fiction Отрывок из книги Киры Ярмыш, презентацию которой исключили из программы ярмарки Non/fiction

Фрагмент из книги Киры Ярмыш «Невероятные происшествия в женской камере №3»

СНОБ
Как защитить личные данные в интернете Как защитить личные данные в интернете

Правила кибербезопасности

GQ
10 самых дорогих фотографий в истории 10 самых дорогих фотографий в истории

Фото на любой кошелек! От миллиона до четырех миллионов долларов!

Maxim
Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле

Что важно знать инвесторам, поддерживающим молодые, многообещающие компании?

Inc.
Правила жизни Александра Вертинского Правила жизни Александра Вертинского

Поэт и певец, умер 21 мая 1957 года в возрасте 68 лет в Ленинграде

Esquire
5 простых способов ускорить работу Windows 5 простых способов ускорить работу Windows

Сделай это — и тебе даже не придется покупать новый компьютер

Maxim
3D-моделирование помогло прочитать древнерусские надписи на стенах собора 3D-моделирование помогло прочитать древнерусские надписи на стенах собора

Ученые смогли восстановить текст древнейшего памятника письменности

Популярная механика
Ковровая дорожка в искусство Ковровая дорожка в искусство

Анна Толстова о «Зазеркалье Павла Леонова»

Weekend
Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все

Групповые видеочаты, форматирование текста, боты-переводчики и магазины в чатах

CHIP
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 строилась главная высотка Москвы. История здания МГУ Как строилась главная высотка Москвы. История здания МГУ

Отрывок из книги «Высотка номер один: история и архитектура Главного здания МГУ»

СНОБ
Страна отверженных художников: как россияне создали глобального игрока на рынке цифрового искусства Страна отверженных художников: как россияне создали глобального игрока на рынке цифрового искусства

Rarible — одна из крупнейших площадок на рынке NFT

Forbes
Мы формируем будущее Мы формируем будущее

Интервью со Стивом Джобсом в феврале 1985-го

Playboy
Чудесное спасение! Что видели российские звезды, пережившие клиническую смерть Чудесное спасение! Что видели российские звезды, пережившие клиническую смерть

Артисты, оказавшиеся на грани жизни и смерти, запомнили увиденное навсегда

Cosmopolitan
Мыслить как отступник Мыслить как отступник

Как шпионы становились шпионами и что они искали в других биографиях

Weekend
Вместе до гробовой доски: история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина Вместе до гробовой доски: история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина

Долгая и красивая история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина

Cosmopolitan
Застенчивая невинная девушка: как принцесса Диана повлияла на знаменитых женщин Застенчивая невинная девушка: как принцесса Диана повлияла на знаменитых женщин

Мать Уильяма и Гарри вошла в историю как законодательница трендов

Cosmopolitan
Открыть в приложении