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 красоты до гениальности: как голливудская актриса Хеди Ламарр придумала Wi-Fi От красоты до гениальности: как голливудская актриса Хеди Ламарр придумала Wi-Fi

Как Хеди Ламарр придумала технологию, которую сейчас используют Wi-Fi и GPS

ТехИнсайдер
Соловецкое чудо Соловецкое чудо

Едем в Соловки плутать в лабиринтах и постигать русский дзен

Лиза
Машина для большой семьи, которая вызывает ностальгию: обзор кросс-вэна Suzuki Ertiga Машина для большой семьи, которая вызывает ностальгию: обзор кросс-вэна Suzuki Ertiga

Олдскульный семиместный кросс-вэн Suzuki Ertiga

ТехИнсайдер
Любовный треугольник: можно ли любить одновременно двоих? Любовный треугольник: можно ли любить одновременно двоих?

Что такое любовь? Почему люди заводят романы на стороне?

Psychologies
Общее число зверя Общее число зверя

Как народ разом теряет человеческий облик

Weekend
Как не стать жертвой чистоты? Как не стать жертвой чистоты?

Мало кто догадывается, что средства чистоты могут стать причиной воспаления

Здоровье
Овеянные легендами Овеянные легендами

Лучшие туристические объекты страны, включенные в Список всемирного наследия

Лиза
8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне 8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне

Подборка самых необычных военных фильмов прошлых лет

Правила жизни
Благодаря чему Советскому Союзу удалось одержать победу в Великой Отечественной войне? Благодаря чему Советскому Союзу удалось одержать победу в Великой Отечественной войне?

Почему в слове «ПОБЕДА» и «БЕДА» один корень? Совпадение? Не думаю!

ТехИнсайдер
Как удалить объект с фото онлайн — 3 простых и бесплатных способа Как удалить объект с фото онлайн — 3 простых и бесплатных способа

Как удалить ненужный объект с фото онлайн — быстро и бесплатно

CHIP
20 способов держать мозг в тонусе 20 способов держать мозг в тонусе

Полезные привычки для улучшения когнитивных способностей

Psychologies
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
Как победить эффект «йо-йо» Как победить эффект «йо-йо»

Как спрыгнуть с весовых качелей и, похудев, сохранить результат?

Здоровье
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
Больше не жужжат: как избавиться от ос на дачном участке Больше не жужжат: как избавиться от ос на дачном участке

Как отпугнуть ос подальше от дачи и что делать, если нашли осиное гнездо?

ТехИнсайдер
«У меня нет контакта со всеми. У меня есть контакт с каждым». Отрывок из книги о детском спорте «У меня нет контакта со всеми. У меня есть контакт с каждым». Отрывок из книги о детском спорте

Как избежать физических и психологических травм в детском спорте

СНОБ
«Все, что было его, – нынче ваше» «Все, что было его, – нынче ваше»

Место творчества Булата Окуджавы в современной литературе и литературоведении

Знание – сила
Орангутан полечил свою рану листьями лианы Орангутан полечил свою рану листьями лианы

Биологи заметили, как орангутан обрабатывает свою рану с помощью растения

N+1
Как фальсицифируют палестинские древности: история черных археологов в Иерусалиме Как фальсицифируют палестинские древности: история черных археологов в Иерусалиме

О подделках древних артефактов в Палестине

Forbes
Крестоносец за решёткой Крестоносец за решёткой

Роберт Нормандский — один из первых политических узников Средневековья

Дилетант
Позолоти перчатку: как зарабатывает и на что тратит состояние Тайсон Фьюри Позолоти перчатку: как зарабатывает и на что тратит состояние Тайсон Фьюри

Forbes Sport рассказывает о сумасшедших заработках Тайсона и его инвестициях

Forbes
«Цербер»: детектив о жестоких убийствах, которые начались в Петербурге в 1826 году «Цербер»: детектив о жестоких убийствах, которые начались в Петербурге в 1826 году

Глава из романа «Цербер» — о серии жестоких убийств, которые происходили в 1826

Forbes
«Очарованный принц». Что делать, если ребенок бессовестно льстит и манипулирует «Очарованный принц». Что делать, если ребенок бессовестно льстит и манипулирует

Как дети льстят и манипулируют, и что с этим делать

СНОБ
Как продлить жизнь стиральной машине: 12 простых советов мастеров по ремонту Как продлить жизнь стиральной машине: 12 простых советов мастеров по ремонту

Эти советы по уходу за стиральной машиной стоит знать

VOICE
Спроси меня: «как?» Маленькие порции отказ от сладкого и упражнения Спроси меня: «как?» Маленькие порции отказ от сладкого и упражнения

Экспресс-похудение от звезд: советы, как быстро привести себя в форму

Лиза
2 и 2, то есть в сумме 3 факта или типа того о фильме «Идиократия» 2 и 2, то есть в сумме 3 факта или типа того о фильме «Идиократия»

Факты самого гениального фильма о тупости

Maxim
Принцип бинокля в отношениях Принцип бинокля в отношениях

Как щедрый мужчина может оставить тебя без копейки и при чем тут принцип бинокля

Лиза
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
Двухтактные и четырехтактные мотокосы — в чем между ними разница и какой триммер лучше? Двухтактные и четырехтактные мотокосы — в чем между ними разница и какой триммер лучше?

Какой тип ДВС лучше выбрать для мотокосы

CHIP
5 ошибок, которые могут привести к разводу после 20 лет брака 5 ошибок, которые могут привести к разводу после 20 лет брака

Что такое «серый», или «седой» развод?

Psychologies
Открыть в приложении