JILA создал часы, используя квантовую зависимость

Inc.Наука

Феноменальное открытие: как атомные часы с квантовой запутанностью изменили развитие науки в мире

Текст: Кенна Хьюз-Каслберри, SciTechDaily. Перевод: Ирина Шитикова. Фото: JILA/Ye Group

clock_Oblozhka.jpg

JILA — совместный институт, созданный Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Университетом Колорадо в Боулдере (США) — совершил прорыв, создав часы, используя квантовую запутанность. Помимо измерения времени они обладают потенциальными преимуществами для использования в различных научных исследованиях, включая проверку фундаментальных принципов физики, и, возможно, участие в обнаружении гравитационных волн.

Институт JILA является одной из самых ключевых научных организаций в области точного измерения времени с использованием оптических атомных часов, которые используют внутренние свойства частиц для измерения времени с высокой точностью. Однако работоспособность этих устройств имеет фундаментальные ограничения, в том числе «минимальный уровень звуковых волн», на который влияет квантовый проекционный шум (QPN).

Современные сравнения часов, которые проводятся научными сотрудниками JILA, NIST и профессором физики Джун Йе, приближаются к фундаментальному пределу минимального уровня шума. Это ограничение можно обойти, создав квантовую запутанность в атомных образцах, повысив их стабильность.

Орел или решка

Команда Йе в сотрудничестве с JILA и научным сотрудником NIST Джеймсом К. Томпсоном использовала особый процесс для создания квантовой запутанности, известный как спиновое сжатие, что привело к улучшению тактовой производительности, работающей на уровне стабильности 10-17. Проект их новой экспериментальной установки, опубликованной в журнале Nature Physics, также позволил исследователям напрямую сравнить два независимых ансамбля со сжатием спина, чтобы понять уровень точности измерения времени, который никогда ранее не достигался с помощью часов на оптической решетке в ходе этого процесса.

«Повышение производительности оптических часов до фундаментальных пределов, налагаемых природой, и за их пределами уже представляет собой интересную научную задачу, — пояснил аспирант JILA Джон Робинсон, — Если подумать о том, какую физику можно раскрыть с помощью улучшенной чувствительности, это рисует очень захватывающую картину будущего».

Оптические атомные часы функционируют не через шестерни и маятники, а через оркестрованные ритмы между атомами и возбуждающим лазером. Квантовый проекционный шум (QPN) представляет собой препятствие для точности этих часов. Это явление возникает из-за присущей квантовым системам неопределенности. В оптических атомных часах QPN проявляется как едва заметное, но повсеместное нарушение, похожее на фоновый шум, который может затруднить четкость измерения времени.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Одуванчик: сорняк, еда, лекарство Одуванчик: сорняк, еда, лекарство

Самый распространенный и самый полезный российский сорняк

Наука
Куракины Куракины

Княжеский род Куракиных был одним из самых знатных во всём Русском государстве

Дилетант
Технологии для людей: кто и как создает бионические протезы в России Технологии для людей: кто и как создает бионические протезы в России

Как выглядит рынок бионических протезов в России

Inc.
Они еще и разговаривают. У кашалотов есть язык, и его можно расшифровать Они еще и разговаривают. У кашалотов есть язык, и его можно расшифровать

Коды, орнаментации и рубато — как выглядит язык кашалотов?

СНОБ
Чайные пакетики рассказали о скорости разложения почвенного органического вещества в России Чайные пакетики рассказали о скорости разложения почвенного органического вещества в России

Зеленый чай в почве разлагается вдвое быстрее ройбуша

N+1
Кто я, если не я Кто я, если не я

«Я не киллер»: Ричард Линклейтер о 1990-х и кризисе самоидентификации

Weekend
Ледовая жизнь Арктики Ледовая жизнь Арктики

Мало кто знает, какая разнообразная жизнь скрывается во льдах Арктики

Наука и жизнь
Путь таракана: как печально известный паразит завоевал мир Путь таракана: как печально известный паразит завоевал мир

Откуда таракан распространился по всему миру?

ТехИнсайдер
Бэби-бум Бэби-бум

Мечтаете о классическом бэбифейсе?

Собака.ru
Социальное такси: кому положено и как им пользоваться Социальное такси: кому положено и как им пользоваться

Все о социальном такси: кто может пользоваться, какие условия, как вызвать

РБК
Как выбрать хороший бинокль и не прогадать Как выбрать хороший бинокль и не прогадать

На что обращать внимание при выборе хорошего бинокля?

CHIP
10 цитат Алеси Кафельниковой о важности психотерапии и умении принимать себя 10 цитат Алеси Кафельниковой о важности психотерапии и умении принимать себя

Цитаты Алеси Кафельниковой — символа российского гламура нового поколения

Psychologies
А как иначе? На детей нельзя кричать даже для воспитания: вот что об этом говорит наука! А как иначе? На детей нельзя кричать даже для воспитания: вот что об этом говорит наука!

Имеют ли крики и суровые словесные наказания негативные последствия на ребенка?

ТехИнсайдер
Вопреки санкциям: почему акции золотодобытчиков дорожают вслед за золотом Вопреки санкциям: почему акции золотодобытчиков дорожают вслед за золотом

Акции российских золотодобытчиков подорожали вслед за ростом мировых цен

Forbes
Как живет Сургут, обязанный своим благополучием самому скромному миллиардеру страны Как живет Сургут, обязанный своим благополучием самому скромному миллиардеру страны

Как Фарман Салманов изменил Сургут?

Forbes
Гений места Гений места

Настоящие фанаты своих городов, которые открывают их заново

Новый очаг
Букет — маме, жене — цветок: новый тренд возмутил пользователей соцсетей Букет — маме, жене — цветок: новый тренд возмутил пользователей соцсетей

Кто дороже: мама или жена? Каждая занимает особое место в сердце мужчины

Psychologies
Родиной баобабов назвали Мадагаскар Родиной баобабов назвали Мадагаскар

Общий предок баобабов появился на Мадагаскаре 41,1 миллиона лет назад

N+1
«Мы имеем дело с советским конструктом „народного“» «Мы имеем дело с советским конструктом „народного“»

Светлана Адоньева о праздниках и ритуалах, создающих народ

Weekend
Симфония трех тысяч голосов Симфония трех тысяч голосов

Интервью с Сумитой Гхош, основательницей социального предприятия rangSutra

Позитивные изменения
Невеста на вырост: как в Китае похищают девочек, чтобы выдавать их замуж Невеста на вырост: как в Китае похищают девочек, чтобы выдавать их замуж

Что происходит с продажей женщин в Китае и как женщины борются за свободу?

Forbes
Откровения сталкерши: прототип героини сериала «Олененок» дала интервью Откровения сталкерши: прототип героини сериала «Олененок» дала интервью

Ричард Гэдд качестве сюжета использовал свою личную историю о сталкинге

Psychologies
Как сохранить подруг, когда вы на разных этапах жизни: 7 подсказок Как сохранить подруг, когда вы на разных этапах жизни: 7 подсказок

Семь советов, которые помогут сохранить дружбу

Psychologies
Все по уму: как нейросети меняют представления пользователей о телефонах Все по уму: как нейросети меняют представления пользователей о телефонах

О принципиальных изменениях в функционале смартфонов и о Galaxy AI

Forbes
Невозможный человек! Невозможный человек!

7 советских актеров, чей характер оказался слишком тяжелым в работе

Лиза
Убийца прокрастинации: как работать по технике «Помодоро» Убийца прокрастинации: как работать по технике «Помодоро»

Как выполнять задачи эффективно и все успевать благодаря технике «Помодоро»

ТехИнсайдер
Как снизить пульс Как снизить пульс

Советы от кардиолога помогут привести пульс в норму

Лиза
Продюсер Максим Королев: В киноиндустрии огромный дефицит кадров Продюсер Максим Королев: В киноиндустрии огромный дефицит кадров

Максим Королев о том, как начинающему кинематографисту попасть в сферу

СНОБ
Выиграть жену Выиграть жену

Интеллектуальные игры сопровождали калмыков с детства

Вокруг света
Попали в историю Попали в историю

Какие цифровые данные оставляют пользователи в Сети и для чего их собирают

РБК
Открыть в приложении