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

Эренумаб облегчил симптомы мигрени лучше неспецифических препаратов Эренумаб облегчил симптомы мигрени лучше неспецифических препаратов

Лишь недавно ученые разработали эренумаб, предназначенный для лечения мигрени

N+1
К тебе или ко мне? К тебе или ко мне?

Как перевести отношения из сети в офлайн

Новый очаг
Стена недоверия: почему интернет скоро перестанет быть глобальным Стена недоверия: почему интернет скоро перестанет быть глобальным

Почему всемирная сеть начала трансформироваться в геополитические кластеры

Forbes
«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
Как вам продают саморазвитие (и очень дорого!) — объясняет психолог Татьяна Мужицкая Как вам продают саморазвитие (и очень дорого!) — объясняет психолог Татьяна Мужицкая

Насколько стремление блогеров и коучей помочь людям искренне и бесскорыстно?

Psychologies
Осторожно, у вас гений. Как помочь ребенку, опережающему в развитии Осторожно, у вас гений. Как помочь ребенку, опережающему в развитии

Как воспитывать ребенка, если он вундеркинд?

СНОБ
Как придать обивке мебели восхитительный свежий аромат: 5 лайфхаков профессиональных клинеров Как придать обивке мебели восхитительный свежий аромат: 5 лайфхаков профессиональных клинеров

Как сделать так, чтобы в гостиной всегда восхитительно пахло?

VOICE
Мария Михалкова-Кончаловская: «Каждый проходит через отречение, чтобы потом понять, насколько это ценный дар — семья» Мария Михалкова-Кончаловская: «Каждый проходит через отречение, чтобы потом понять, насколько это ценный дар — семья»

Неважно, кто твои предки. Параллели прослеживаются ведь в любой семье

Коллекция. Караван историй
«А вы точно врач?»: как выбрать пластического хирурга «А вы точно врач?»: как выбрать пластического хирурга

Какими качествами должен обладать хороший пластический хирург?

Правила жизни
Моника Вуд «Как читать книги». Глава из романа Моника Вуд «Как читать книги». Глава из романа

Добрый и трогательный роман о важности второго шанса «Как читать книги»

СНОБ
Как вежливо отказать человеку? Узнайте простые советы, чтобы никого не обидеть! Как вежливо отказать человеку? Узнайте простые советы, чтобы никого не обидеть!

Как и любой новый навык, умение говорить «нет» требует практики

ТехИнсайдер
Вышедшая после убийства матери Джипси Роуз Бланшар призналась, что мечтает о работе в Макдоналдсе Вышедшая после убийства матери Джипси Роуз Бланшар призналась, что мечтает о работе в Макдоналдсе

Почему преступникам сложно интегрироваться в общество и могут ли они это сделать

Psychologies
Дуэты с мировыми звездами, болезни и одна женщина: горе и радости жизни Николая Носкова Дуэты с мировыми звездами, болезни и одна женщина: горе и радости жизни Николая Носкова

Строчка «на меньшее я не согласен» лучшего всего описывает жизнь Николая Носкова

VOICE
Эволюция смайликов: как выглядели первые эмодзи Эволюция смайликов: как выглядели первые эмодзи

Хотя кажется, что эмодзи является современной функцией, это на самом деле не так

ТехИнсайдер
Какие витамины и как лучше пить: подробный гид от эндокринолога Какие витамины и как лучше пить: подробный гид от эндокринолога

Как же понять, есть у вас авитаминоз? Может ли быть передозировка витаминами?

Psychologies
Что такое неглект и как с ним бороться Что такое неглект и как с ним бороться

Неглект: что такое пассивное насилие? Как оно проявляется?

РБК
«Писать грустные песни — само по себе было протестом» «Писать грустные песни — само по себе было протестом»

Как Булат Окуджава сделал голос частного человека общественным явлением

Weekend
Муж-садист: какими были отношения Салтанат Нукеновой с Куандыком Бишимбаевым Муж-садист: какими были отношения Салтанат Нукеновой с Куандыком Бишимбаевым

Дело Салтанат: почему жертва домашнего насилия так и не ушла от мужа?

Psychologies
Jeep Avenger. Маленький бриллиант в короне Jeep Jeep Avenger. Маленький бриллиант в короне Jeep

У Jeep всегда были проблемы с компактными моделями. Изменит ли ситуацию Avenger?

4x4 Club
Гражданская авиация России: задачи, технологии, тенденции Гражданская авиация России: задачи, технологии, тенденции

Как развиваются аэропортовая сеть и региональные авиаперевозки

ФедералПресс
«Министерство неджентльменских дел»: почему фильм Гая Ричи проигрывает Тарантино «Министерство неджентльменских дел»: почему фильм Гая Ричи проигрывает Тарантино

Как долгожданный экшен британского режиссера пытается развлекать зрителя

Forbes
Таинственный кот Палласа – манул Таинственный кот Палласа – манул

Если спросить любого, – кто таков Палласов кот, вряд ли кто ответит правильно

Знание – сила
Все популярные фильмы по компьютерным играм от худшего к лучшему Все популярные фильмы по компьютерным играм от худшего к лучшему

Если бесконечно долго снимать ерунду, рано или поздно выйдет что-то хорошее

Maxim
Теория игр Теория игр

Прав ли сказавший, что наша жизнь – игра?

Вокруг света
«Конкистадоры: Новая история открытия и завоевания Америки» «Конкистадоры: Новая история открытия и завоевания Америки»

Как испанцы покоряли Кубу

N+1
Путь таракана: как печально известный паразит завоевал мир Путь таракана: как печально известный паразит завоевал мир

Откуда таракан распространился по всему миру?

ТехИнсайдер
Не ставь туда фото котика: о чем рассказывает людям твое фото профиля в соцсетях Не ставь туда фото котика: о чем рассказывает людям твое фото профиля в соцсетях

Какой портрет человека можно создать по его аватарке?

VOICE
Френч, Мишальон, Ободников: 5 бестселлеров от непрофессиональных писателей Френч, Мишальон, Ободников: 5 бестселлеров от непрофессиональных писателей

Юрист, журналист, театральная актриса и графиня, которые создали отличные романы

СНОБ
Екатерина Великая в Москве Екатерина Великая в Москве

Екатерина Великая не любила Москву, но так ли всё однозначно?

Знание – сила
Станет ли ваш мужчина хорошим отцом? Ответьте на 6 вопросов, чтобы понять Станет ли ваш мужчина хорошим отцом? Ответьте на 6 вопросов, чтобы понять

Признаки, по которым можно определить потенциально хорошего папу

Psychologies
Открыть в приложении