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
Как образ жизни влияет на качество секса: 3 ключевых фактора Как образ жизни влияет на качество секса: 3 ключевых фактора

Как изменения в образе жизни могут повлиять на сексуальную жизнь?

Psychologies
Рентабельное яблоко полного цикла Рентабельное яблоко полного цикла

Компания «Брянский сад» построила первые ультрасовременного плодохранилища

Монокль
10 вещей, которые сделаны из нефти. Вы удивитесь! 10 вещей, которые сделаны из нефти. Вы удивитесь!

От шоколада до зубной пасты — многие товары для дома производятся из нефти

ТехИнсайдер
Путешествие к себе Путешествие к себе

Отложенная жизнь превращается из отложенных на будущее планов в призрачные мечты

Новый очаг
«Нас называли ночными ведьмами»: мемуары советских летчиц 1940-х «Нас называли ночными ведьмами»: мемуары советских летчиц 1940-х

Отрывок из мемуаров летчиц о том, как вчерашние школьницы учились летать

Forbes
Как не стать жертвой чистоты? Как не стать жертвой чистоты?

Мало кто догадывается, что средства чистоты могут стать причиной воспаления

Здоровье
Лучшие роли Бернарда Хилла, сыгравшего Теодена из «Властелина колец» Лучшие роли Бернарда Хилла, сыгравшего Теодена из «Властелина колец»

Вспоминаем лучшие роли известного британского актера Бернарда Хилла

Maxim
Правила жизни Любови Полищук Правила жизни Любови Полищук

Правила жизни народной артистки Российской Федерации Любови Полищук

Правила жизни
«Робею перед такими сочными красками»: почему мы боимся яркого макияжа «Робею перед такими сочными красками»: почему мы боимся яркого макияжа

Почему девушки порой стесняются даже красной помады?

Psychologies
Искателям приключений Искателям приключений

Знакомимся с Kavi 9 — одной из моделей молодой турецкой верфи Kavi Yachts

Y Magazine
Эмоциональная анестезия: как перестать выбирать холодных партнеров Эмоциональная анестезия: как перестать выбирать холодных партнеров

Что такое «химия» отвержения и эмоциональной депривации? Как она работает?

Psychologies
Нейробиологи получили изображение одного кубического миллиметра мозга с точностью до каждой клетки Нейробиологи получили изображение одного кубического миллиметра мозга с точностью до каждой клетки

Исследователи нанесли на карту 1 кубический миллиметр коры мозга человека

ТехИнсайдер
По капле крови По капле крови

Донорство крови: главные факты, которые важно знать

Лиза
«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
Запах старости: почему пожилые люди странно пахнут Запах старости: почему пожилые люди странно пахнут

«Запах старости»: что его вызывает? Это связано с гигиеной или болезнями?

ТехИнсайдер
«И плакал ангел, и слезы его были, как камни». Евгений Водолазкин о «Лавре», средневековье, любви и времени «И плакал ангел, и слезы его были, как камни». Евгений Водолазкин о «Лавре», средневековье, любви и времени

Евгений Водолазкин о его первом романе и средневековом представлении о времени

СНОБ
Жизнь без еды Жизнь без еды

Среди насекомых есть виды, которые во взрослом состоянии не питаются вовсе

Наука и жизнь
10 автомобилей, которые изменились до неузнаваемости со сменой поколения 10 автомобилей, которые изменились до неузнаваемости со сменой поколения

Обычно автопроизводители стараются сохранять преемственность при смене поколения

Maxim
Двум древним египтянам диагностировали рак Двум древним египтянам диагностировали рак

Палеопатологи исследовали два черепа, хранящихся в Кембриджском университете

N+1
8 вопросов, чтобы понять, готовы ли вы изменить свою жизнь 8 вопросов, чтобы понять, готовы ли вы изменить свою жизнь

Как понять, что вы готовы начать новую жизнь? Подскажут эти вопросы к себе

Psychologies
Полина Luxury Girl: «В процессе съемок мой муж однажды чуть не получил инфаркт» Полина Luxury Girl: «В процессе съемок мой муж однажды чуть не получил инфаркт»

Полина Luxury Gir рассказывает истории про индустрию фильмов для взрослых

Maxim
Первое свидание: 4 признака, которые помогут понять, что партнер вам подходит Первое свидание: 4 признака, которые помогут понять, что партнер вам подходит

Как за один вечер понять, подходит ли вам этот человек?

Psychologies
Посмотрите на реконструкцию лица мумии! Она таинственным образом появилась в школе в 1915 году Посмотрите на реконструкцию лица мумии! Она таинственным образом появилась в школе в 1915 году

«В процессе реконструкции есть момент, когда внезапно появляется лицо»

ТехИнсайдер
Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен

Все о КШМ: назначение, устройство, принцип действия

РБК
Вячеслав Дубынин: «Важно помнить, что кроме цифрового мира есть мир реальный» Вячеслав Дубынин: «Важно помнить, что кроме цифрового мира есть мир реальный»

Как человеческий мозг адаптируется к цифровой реальности

РБК
От поющих сестер до Spice Girls: как появились и почему исчезли женские группы От поющих сестер до Spice Girls: как появились и почему исчезли женские группы

О чем пели первые женские коллективы, как Spice Girls стали мировой сенсацией

Forbes
Восход и закат Великой Восход и закат Великой

«Золотой век» дворянства, крепостной гнет и реформы царствования Екатерины II

Знание – сила
Гибридный самолет Electra с восемью пропеллерами совершил сверхкороткий взлет и посадку Гибридный самолет Electra с восемью пропеллерами совершил сверхкороткий взлет и посадку

Electra понадобилось 52 метра для взлета и 35 метров для посадки

N+1
Ученым удалось воссоздать лицо неандертальской женщины возрастом 75 тыс. лет. Ее нашли в братской пещерной могиле Ученым удалось воссоздать лицо неандертальской женщины возрастом 75 тыс. лет. Ее нашли в братской пещерной могиле

Внешность людей и неандертальцев отличалась не так сильно, как думали ученые

Inc.
Открыть в приложении