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

Биополимеры вошли в госзадание Биополимеры вошли в госзадание

Ученые не первый год работают над созданием биоразлагаемой пленки

Наука
Разработан новый метод борьбы с галлюцинациями больших лингвистических моделей Разработан новый метод борьбы с галлюцинациями больших лингвистических моделей

Как система KnowHalu помогает бороться с галлюцинацими

ТехИнсайдер
Ехать ли в Магадан Ехать ли в Магадан

Несколько очень красивых и интересных маршрутов по акватории Магадана

Y Magazine
Как сам Ломоносов оценивал свои научные заслуги: отрывок из книги Как сам Ломоносов оценивал свои научные заслуги: отрывок из книги

Биография Михаила Ломоносова, в которой автор систематизирует все его достижения

СНОБ
Ген памяти Ген памяти

Какие альтернативные накопители предлагают на рынке хранения данных

РБК
Чистая работа Чистая работа

Как избавляться от цифрового мусора и кому можно поручить эту работу?

РБК
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
Спасите наши души: как появился международный сигнал бедствия SOS Спасите наши души: как появился международный сигнал бедствия SOS

SOS: почему было выбрано такое сочетание букв и как оно стало международным?

ТехИнсайдер
Тёмное зазеркалье Тёмное зазеркалье

Рядом с нами может существовать параллельный зеркальный мир, названный теневым

Наука и жизнь
От героя СССР до предателя родины: история измены Семена Бычкова От героя СССР до предателя родины: история измены Семена Бычкова

Как герой СССР обрел темную славу и затмил все свои заслуги перед отечеством

ТехИнсайдер
«Смотрите, как хорошо я живу!»: стоит ли хвастаться в соцсетях? «Смотрите, как хорошо я живу!»: стоит ли хвастаться в соцсетях?

Нам важно, чтобы другие видели, как хорошо мы живем

Psychologies
Насколько добрый мой город? Насколько добрый мой город?

Репортаж с конференции «Про развитие городов и сообществ»

Позитивные изменения
Можно ли есть черные бананы? Вы поразитесь ответу западных экспертов! Интересные факты Можно ли есть черные бананы? Вы поразитесь ответу западных экспертов! Интересные факты

Cтоит ли употреблять почерневшие бананы или безопаснее выбросить их в ведро

ТехИнсайдер
Между Оруэллом и Хаксли: 10 отличных сериалов-антиутопий Между Оруэллом и Хаксли: 10 отличных сериалов-антиутопий

Сериалы-антиутопии: от инкубаторов для детей до религиозных конфликтов

Правила жизни
Психологические травмы: чем они могут быть полезны — беседа с психотерапевтом Психологические травмы: чем они могут быть полезны — беседа с психотерапевтом

Что такое травма? Чем она опасна как для нас, так и для окружающих?

Psychologies
«Вдохновляющее порно»: как массовая культура использует образы людей с инвалидностью «Вдохновляющее порно»: как массовая культура использует образы людей с инвалидностью

Почему создателей фильмов про людей с инвалидностью критикуют?

Forbes
Внутреннее ощущение «красоты» важнее, чем внешность Внутреннее ощущение «красоты» важнее, чем внешность

Намного важнее чувствовать себя хорошо, чем выглядеть хорошо

ТехИнсайдер
«Шуточки у вас...» Косатки-хулиганы утопили яхту в проливе Гибралтар «Шуточки у вас...» Косатки-хулиганы утопили яхту в проливе Гибралтар

Почему касатки топят яхты и корабли у побережья Испании?

ТехИнсайдер
Додекаэдры Древнего Рима Додекаэдры Древнего Рима

Археологов давно волнуют странные предметы, попадающиеся при раскопках в Риме

Наука и жизнь
4 принципа, которые делают финнов счастливыми (и помогут вам!) 4 принципа, которые делают финнов счастливыми (и помогут вам!)

Поговорки, помогающие понять, почему финны — самый счастливый народ в мире

Psychologies
Прощай, молодость: что такое кризис среднего возраста и как с ним справиться Прощай, молодость: что такое кризис среднего возраста и как с ним справиться

Как проявляется кризис среднего возраста и что поможет его пережить

Forbes
Первая атомная катастрофа СССР: авария на химкомбинате «Маяк» Первая атомная катастрофа СССР: авария на химкомбинате «Маяк»

Почему произошла первая атомная катастрофа СССР и как ликвидировали это ЧП

ТехИнсайдер
Серверный ветер: как производительные вычислительные решения меняют лицо рынка Серверный ветер: как производительные вычислительные решения меняют лицо рынка

Как устроен рынок высокопроизводительных вычислительных решений

Forbes
Как стресс заставляет нас стареть быстрее: 5 опасных последствий Как стресс заставляет нас стареть быстрее: 5 опасных последствий

Как негативные эмоции вредят организму и что с этим делать

Psychologies
Полина Luxury Girl: интервью о хейтерах, стримах, рыбалке и фильмах для взрослых Полина Luxury Girl: интервью о хейтерах, стримах, рыбалке и фильмах для взрослых

Актриса из фильмов 18+ Полина Марченко — обо всем и сразу

Maxim
Эксперт рекомендует детям начинать использовать искусственный интеллект с 6 лет Эксперт рекомендует детям начинать использовать искусственный интеллект с 6 лет

Эксперты рекомендуют родителям обучать своих отпрысков ИИ уже с шести лет

ТехИнсайдер
Как увеличить шрифт на iPhone и еще несколько полезных фишек, о которых вы могли даже не слышать Как увеличить шрифт на iPhone и еще несколько полезных фишек, о которых вы могли даже не слышать

Если покопаться в настройках своего телефона, можно найти много полезных опций

ТехИнсайдер
Выпрямленный ум… Выпрямленный ум…

Михаил Сперанский — лицо бесплодной надежды России на либеральный путь развития

Дилетант
Женщина за рулём Женщина за рулём

Именно женщина первая села за руль первого автомобиля

Новый очаг
«Даааааали!»: абсурдистский фильм о журналистке, которая хочет взять интервью у гения «Даааааали!»: абсурдистский фильм о журналистке, которая хочет взять интервью у гения

«Даааааали!» — фильм, снятый по заветам самого Сальвадора Дали

Forbes
Открыть в приложении