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

От фактов к фейкам: как ложь и манипуляции угрожают научным исследованиям От фактов к фейкам: как ложь и манипуляции угрожают научным исследованиям

К чему могут привести манипуляции ученых

Forbes
Душа — в теле Душа — в теле

Театр Crave — заведение таинственное, притягательное и необычное

Men Today
«Интимная история человечества» «Интимная история человечества»

Как уважение стало ценнее власти

N+1
Что о вашем здоровье говорит пупок Что о вашем здоровье говорит пупок

Пупок может быть источником инфекций, кист и даже грыж

ТехИнсайдер
Intel UHD Graphics или Intel Iris Xe Graphics: что лучше Intel UHD Graphics или Intel Iris Xe Graphics: что лучше

Муки выбора между графикой Intel UHD Graphics и Intel Iris Xe... В чем отличия?

CHIP
Видео: посмотрите на солнечные дожди, извержения и корональный «мох» на поверхности Солнца Видео: посмотрите на солнечные дожди, извержения и корональный «мох» на поверхности Солнца

Что помогут нам объяснить потоки перегретого материала на Солнце?

ТехИнсайдер
Досадная ошибка в душе: как правильно мыться, чтобы не лишить себя оргазма Досадная ошибка в душе: как правильно мыться, чтобы не лишить себя оргазма

Неправильный прием душа может привести к «срастанию» интимных частей тела

Psychologies
Мощный и быстрый «Буревестник»: как устроены ядерные двигатели для ракет Мощный и быстрый «Буревестник»: как устроены ядерные двигатели для ракет

Как работает ракета «Буревестник» с ядерным воздушно-реактивным двигателем?

ТехИнсайдер
Как заполучить красивый и ровный загар: 5 золотых секретов от косметолога Как заполучить красивый и ровный загар: 5 золотых секретов от косметолога

Как подготовить кожу к солнечным ваннам, чтобы получить ровный загар?

VOICE
Что делать, чтобы жить счастливее: идеи из книги «Мозг и его потребности» Что делать, чтобы жить счастливее: идеи из книги «Мозг и его потребности»

Как нейромедиаторы влияют на качество жизни?

РБК
Ледовая жизнь Арктики Ледовая жизнь Арктики

Мало кто знает, какая разнообразная жизнь скрывается во льдах Арктики

Наука и жизнь
Одному боту известно: как простейший софт помогает абитуриентам поступить Одному боту известно: как простейший софт помогает абитуриентам поступить

Как талантливые абитуриенты перегружают отечественные вузы летом?

Forbes
Найди свою позу. Как научиться спать на спине и чем это так полезно Найди свою позу. Как научиться спать на спине и чем это так полезно

Умение спать на спине зачастую улучшает качество сна. Как научиться спать так?

Лиза
Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен

Все о КШМ: назначение, устройство, принцип действия

РБК
Можно ли подружить кошку с собакой? Рассказываем, как правильно это сделать Можно ли подружить кошку с собакой? Рассказываем, как правильно это сделать

Неужели правда, что кот и пес — это заведомо враги?

ТехИнсайдер
Полина Luxury Girl: «В процессе съемок мой муж однажды чуть не получил инфаркт» Полина Luxury Girl: «В процессе съемок мой муж однажды чуть не получил инфаркт»

Полина Luxury Gir рассказывает истории про индустрию фильмов для взрослых

Maxim
Вдова и самозванка: как две королевы соперничали за английский престол Вдова и самозванка: как две королевы соперничали за английский престол

Глава из книги «Без права на престол» — как расцвели и погибли пять династий

Forbes
11 подсказок для общения с пожилыми родителями 11 подсказок для общения с пожилыми родителями

Как выстроить отношения взрослым детям со взрослыми родителями?

Psychologies
Почему на Луне обязательно нужно построить детектор гравитационных волн Почему на Луне обязательно нужно построить детектор гравитационных волн

Зачем нужен детектор гравитационных волн на Луне?

ТехИнсайдер
Солнечный друг Солнечный друг

5 вопросов врачу по безопасному загару

Лиза
Оценка проекта «Центры местного сообщества» с использованием глобального стандарта B4SI Оценка проекта «Центры местного сообщества» с использованием глобального стандарта B4SI

Магазины являются центром пересечения повседневных маршрутов самых разных людей

Позитивные изменения
Как быстро почистить затирку плитки: советы профессиональных клинеров Как быстро почистить затирку плитки: советы профессиональных клинеров

Как быстро почистить затирку плитки и как потом за ней ухаживать?

VOICE
Нейроинтерфейс расшифровал речь сразу на двух языках Нейроинтерфейс расшифровал речь сразу на двух языках

Парализованный пациент смог общаться на испанском и английском

N+1
Почему мы любим делать несколько дел сразу: пример «обеда за просмотром кино» Почему мы любим делать несколько дел сразу: пример «обеда за просмотром кино»

Есть, отвлекаясь на сериал, — один из самых простых способов переесть

ТехИнсайдер
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.
«Чувства гораздо богаче и тоньше, чем считалось раньше»: сколько эмоций мы испытываем на самом деле «Чувства гораздо богаче и тоньше, чем считалось раньше»: сколько эмоций мы испытываем на самом деле

Сколько эмоций на самом деле испытывают люди?

Psychologies
«Папа Урбан II на площади Клермона проповедует первый крестовый поход» «Папа Урбан II на площади Клермона проповедует первый крестовый поход»

Картина Франческо Айеца, на которой запечатлено начало крестовых походов

Дилетант
«Муж выбирает блюда на моем сайте, а я их готовлю»: девушка поделилась лайфхаком, как упростить совместный быт «Муж выбирает блюда на моем сайте, а я их готовлю»: девушка поделилась лайфхаком, как упростить совместный быт

Поможет обустроить совместный быт: несколько советов и интересный лайфхак

Psychologies
Теория игр Теория игр

Прав ли сказавший, что наша жизнь – игра?

Вокруг света
Спиной к еде Спиной к еде

Чтобы привести себя в форму, зачастую не нужны жесткие диеты

Лиза
Открыть в приложении