Физики
из Национального института стандартов и технологий (США)
сконструировали оптические атомные часы, которые накапливают ошибку в
одну секунду более чем за 3,7 миллиарда лет. До этого момента эталоном
частоты считались цезиевые часы NIST-F1, которые ошибались на секунду
«всего» за 100 миллионов лет, пишут Подробности.
Цезиевые атомные часы NIST-F1.
Такое
разительное улучшение характеристик объясняется использованием иона
алюминия 27Al+, у которого интересующий ученых переход 1S0-3Р0
совершается на частоте в 1,121 ПГц (петагерц — 10 в пятнадцатой степени
герц). Соответствующая частота в случае цезия равняется лишь 9,2 ГГц
(гигагерц — 10 в девятой степени герц) — а значит, такие часы делят
секунду на меньшее число частей и обеспечивают меньшую точность.
Это
второе устройство в серии так называемых часов с квантовой логикой.
Первый вариант, представленный в 2008 году, также использовал ион
алюминия, который исследователи располагали в электромагнитной ловушке
на расстоянии четырех тысячных долей миллиметра от иона 9Ве+,
испускающего фотоны в условиях эксперимента.
В новом варианте
этих часов бериллий заменен ионом 25Mg+, который в большей степени
соответствует алюминию по массе. Сравнив оба устройства более 50 раз,
варьируя длительность периода сравнения от 15 минут до 3 часов, физики
выяснили, что они «тикают» практически с одинаковой частотой, однако
новый вариант более чем вдвое превосходит старый по точности.
Подобные
часы уже сейчас применяются для оценки возможных изменений некоторых
фундаментальных физических констант (к примеру, постоянной тонкой
структуры).
Власти.нет
