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

Связывая микромир с громадной Вселенной Связывая микромир с громадной Вселенной

Дмитрий Горбунов о поиске других моделей эволюции Вселенной

Знание – сила
8 случаев внезапных смертей глав государств 8 случаев внезапных смертей глав государств

Президенты, умершие насильственной смертью или в результате несчастных случаев

Maxim
Тёмное зазеркалье Тёмное зазеркалье

Рядом с нами может существовать параллельный зеркальный мир, названный теневым

Наука и жизнь
Как снизить пульс Как снизить пульс

Советы от кардиолога помогут привести пульс в норму

Лиза
Развиваем позитивно Развиваем позитивно

Опыт внедрения концепции профилактики детского и подросткового неблагополучия

Позитивные изменения
Чем лабрадор отличается от голден ретривера Чем лабрадор отличается от голден ретривера

Существует ли какая-то существенная разница между лабрадором и голден ретривером

ТехИнсайдер
Не все коты одинаково полезны. История Непотопляемого Сэма — самого везучего кота в истории Не все коты одинаково полезны. История Непотопляемого Сэма — самого везучего кота в истории

Как кот Сэм три раза тонул, стал героем флота и дожил до старости

ТехИнсайдер
7 признаков того, что пора менять воздушный фильтр: знаете ли вы их 7 признаков того, что пора менять воздушный фильтр: знаете ли вы их

Своевременно менять воздушный фильтр даже важнее, чем масляный

ТехИнсайдер
«От дам-патронесс до женотделовок: История женского движения России» «От дам-патронесс до женотделовок: История женского движения России»

Как появилось высшее женское медицинское образование

N+1
Насколько обоснована защита авторских прав и как быть с компьютерным кодом Насколько обоснована защита авторских прав и как быть с компьютерным кодом

Что сейчас на переднем крае «битвы копирайтов»?

Forbes
На доверии На доверии

Интуитивное питание — очень простой способ выстроить правильные отношения с едой

Лиза
«Ставить дружбу выше истины»: каково это — быть настоящим другом «Ставить дружбу выше истины»: каково это — быть настоящим другом

Дружба складывается не из схожестей людей, а из моментов, в которых они разнятся

Psychologies
Путь алхимика: как попасть в престижный американский стартап-акселератор Alchemist Путь алхимика: как попасть в престижный американский стартап-акселератор Alchemist

Как пройти в Alchemist, один из топовых американских стартап-акселераторов?

Forbes
Сложное соседство: как жить в одном доме с кошкой, если у вас появилась аллергия Сложное соседство: как жить в одном доме с кошкой, если у вас появилась аллергия

Как ужиться в одной квартире с кошкой, если у вас появилась аллергия на нее?

ТехИнсайдер
Идеи для девичника: как провести время с подругами Идеи для девичника: как провести время с подругами

Как организовать девичник так, чтобы он запомнился и понравился всем участникам?

Здоровье
Что делать с клапаном EGR – чинить, менять или глушить? Что делать с клапаном EGR – чинить, менять или глушить?

Зачем нужна EGR, нужна ли вообще и что с ней делать?

4x4 Club
Как сон смягчает наши страдания, почему он в этом незаменим Как сон смягчает наши страдания, почему он в этом незаменим

Почему хороший ночной сон является идеальным средством от эмоционального стресса

ТехИнсайдер
Самая большая черная дыра и конец бэби-бума на Земле: новости науки Самая большая черная дыра и конец бэби-бума на Земле: новости науки

Кто из животных обладает сознанием и в чем ошибались демографы?

Forbes
«Мысль о тебе»: как новый ромком с Энн Хэтэуэй критикует эйджизм в отношении женщин «Мысль о тебе»: как новый ромком с Энн Хэтэуэй критикует эйджизм в отношении женщин

Как «Мысль о тебе» обличает эйджизм, но оправдывает токсичные отношения

Forbes
Великая Отечественная война: многие не знают, как было на самом деле Великая Отечественная война: многие не знают, как было на самом деле

Как на самом деле развивались знаковые события Великой Отечественной войны?

ТехИнсайдер
9 героев минувшего сезона РПЛ: от лучшего игрока — до защитника «Зенита» 9 героев минувшего сезона РПЛ: от лучшего игрока — до защитника «Зенита»

Итоги сезона-2023/24 Российской премьер-лиги: кто и за что получил премии

Forbes
Мягкий и подключаемый гибрид. В чём разница и как работают? Мягкий и подключаемый гибрид. В чём разница и как работают?

Что называют обычным гибридом (HEV), а что подключаемым (PHEV)

4x4 Club
Спасите наши души: как появился международный сигнал бедствия SOS Спасите наши души: как появился международный сигнал бедствия SOS

SOS: почему было выбрано такое сочетание букв и как оно стало международным?

ТехИнсайдер
Новое увлечение у подростков: что такое фурри Новое увлечение у подростков: что такое фурри

Почему подростки интересуются культурой фурри?

Psychologies
Распространенная пищевая добавка снижает агрессивность на 30% Распространенная пищевая добавка снижает агрессивность на 30%

Добавки с рыбьим жиром, содержащие омега-3, снижают агрессивность

ТехИнсайдер
К чему мы до сих пор не можем привыкнуть в китайских автомобилях К чему мы до сих пор не можем привыкнуть в китайских автомобилях

Поднебесная не перестает удивлять экзотическими решениями в своих авто

Maxim
Сказочные мотивы Сказочные мотивы

Райский сад в просторных апартаментах в стиле современного ар-деко

SALON-Interior
7 фильмов о великих художниках 7 фильмов о великих художниках

Выдающиеся фильмы о живописцах, от эпохи Возрождения до XX века

СНОБ
Из светских салонов — в политику: как женщины решали социальные проблемы в XIX веке Из светских салонов — в политику: как женщины решали социальные проблемы в XIX веке

Как идеи, родившиеся в светском салоне, превратились в социальный эксперимент

Forbes
Самый богатый спортсмен за всю историю: жил две тысячи лет назад и получал больше Джордана Самый богатый спортсмен за всю историю: жил две тысячи лет назад и получал больше Джордана

Что, если мы скажем, что Джордан — не самый богатый спортсмен за всю историю?

Maxim
Открыть в приложении