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

Это надо не видеть Это надо не видеть

Насколько идея создания человека-невидимки фантастична?

Вокруг света
Пятый, индустриальный Пятый, индустриальный

Кадровые перестановки в правительстве и Администрации президента

Монокль
Тревожная демография: как резкое снижение рождаемости влияет на глобальную экономику и кто на этом зарабатывает Тревожная демография: как резкое снижение рождаемости влияет на глобальную экономику и кто на этом зарабатывает

Как связаны глобальная экономика и снижение рождаемости?

Inc.
Короткие встречи Короткие встречи

Как открыть мир для тех, кто заперт

Новый очаг
Как нейросети проваливаются в «долину разочарования» и почему это хорошо Как нейросети проваливаются в «долину разочарования» и почему это хорошо

Когда большие языковые модели займут уверенную позицию и достигнут пика?

Forbes
Подводные лодки с воздухонезависимыми силовыми установками в российском и советском флоте Подводные лодки с воздухонезависимыми силовыми установками в российском и советском флоте

Подводные лодки с двигателями внутреннего сгорания замкнутого цикла

Наука и техника
Драконы армянской демократии Драконы армянской демократии

Кризис образования, элиты и идентичности — вот слагаемые армянской катастрофы

Монокль
Почему «Министерство неджентльменских дел» — самый обманчивый фильм Гая Ричи Почему «Министерство неджентльменских дел» — самый обманчивый фильм Гая Ричи

«Министерство неджентльменских дел» — фильм о тех, кому нет покоя в мирной жизни

Правила жизни
Планета на песке Планета на песке

Попробуем разобраться в климатической истории планеты Дюна и химии меланжа

ТехИнсайдер
От «Хранителей» до «Ходячих мертвецов»: 15 лучших сериалов по комиксам От «Хранителей» до «Ходячих мертвецов»: 15 лучших сериалов по комиксам

Рейтинг сериалов по комиксам за все время их существования

Правила жизни
Психологическая поддержка для мужчин: как выбрать специалиста — чек-лист Психологическая поддержка для мужчин: как выбрать специалиста — чек-лист

Как мужчине как не ошибиться с выбором специалиста и как оценить терапию?

Psychologies
5 секретов шоколадного загара 5 секретов шоколадного загара

Советы, которые позволят надолго сохранить цвет загара

Лиза
Фундамент для PropTech Фундамент для PropTech

Как боты, ИИ и другие технологии меняют рынок недвижимости

РБК
Картель против барреля: почему ОПЕК не смогла вернуть нефть по $100 Картель против барреля: почему ОПЕК не смогла вернуть нефть по $100

Почему ОПЕК и ОПЕК+ не удается диктовать условия на нефтяном рынке

Forbes
4 упражнения, которые помогут перезагрузить нервную систему и быстро снять тревогу 4 упражнения, которые помогут перезагрузить нервную систему и быстро снять тревогу

Что же делать, если волна тревоги нахлынула внезапно и нужно быстро успокоиться?

Psychologies
«Ведая пространство земель нашей империи…» «Ведая пространство земель нашей империи…»

Как Екатерина Великая решала проблемы демографии и освоения пустынных территорий

Знание – сила
Дружеское выгорание: 5 советов тем, у кого пропало желание общаться Дружеское выгорание: 5 советов тем, у кого пропало желание общаться

Почему мы выгораем от общения с друзьями, что с этим можно сделать?

Psychologies
«Когда у тебя много детей, остается сильно меньше времени, чтобы думать о смерти». Интервью с режиссером Николаем Хомерики «Когда у тебя много детей, остается сильно меньше времени, чтобы думать о смерти». Интервью с режиссером Николаем Хомерики

Режиссер Николай Хомерики о сериале «Чистые», Петербурге, кино и смерти

СНОБ
Как выйти из токсичных отношений с самим собой Как выйти из токсичных отношений с самим собой

Почему мы ругаем себя? Чем отличается самоанализ и самокритика?

Psychologies
Последний звонок: что чувствуют дети в день прощания со школой Последний звонок: что чувствуют дети в день прощания со школой

Какие чувства дети испытывают и что значит для них день последнего звонка?

Psychologies
«Конкистадоры: Новая история открытия и завоевания Америки» «Конкистадоры: Новая история открытия и завоевания Америки»

Как испанцы покоряли Кубу

N+1
WD-40: история компании, которая создала универсальное средство WD-40: история компании, которая создала универсальное средство

Где и как была разработана формула «всемогущей» жидкости

ТехИнсайдер
Что такое хорошо. Как жить подросткам в мире, где нет опоры Что такое хорошо. Как жить подросткам в мире, где нет опоры

На что могут опереться современные подростки

СНОБ
Лавочка древностей: секреты мастерства торговца антиквариатом и советы начинающим Лавочка древностей: секреты мастерства торговца антиквариатом и советы начинающим

«Каким антикваром быть не стоит»: ценные советы от Дрю Притчарда

Forbes
Аксенова Любовь Аксенова Любовь

Люба Аксенова — о том, почему она не «девушка Бонда»

Собака.ru
Почему у некоторых собак хвост колечком? Зачем вообще собакам хвост? Почему у некоторых собак хвост колечком? Зачем вообще собакам хвост?

Почему природа для каждого бобика придумала разные хвосты?

ТехИнсайдер
«Все хорошее заканчивается»: 3 неожиданных плюса этой мысли «Все хорошее заканчивается»: 3 неожиданных плюса этой мысли

Зачем думать о том, что хорошее рано или поздно закончится

Psychologies
Зачем люди сидят на диете из мяса и зелени? Интересные факты о питании: стоит узнать! Зачем люди сидят на диете из мяса и зелени? Интересные факты о питании: стоит узнать!

Как комбинирование мяса с зеленью может помочь регулировать уровень сахара

ТехИнсайдер
Бизнес предложил поправки в законопроект о майнинге Бизнес предложил поправки в законопроект о майнинге

Представители криптоиндустрии недовольны положениями законопроекта о майнинге

Forbes
Почтальон нашел недоставленные письма солдата времен Второй мировой! Вот что он сделал с ними Почтальон нашел недоставленные письма солдата времен Второй мировой! Вот что он сделал с ними

Как почтальон нашел семью погибшего солдата Второй мировой

ТехИнсайдер
Открыть в приложении