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

Следующая золотая лихорадка будет в океане Следующая золотая лихорадка будет в океане

О шансах человека взять под контроль 72 процента площади Земли

Монокль
Как друзья построили в России сервис подбора витаминов и выручили 500 млн рублей Как друзья построили в России сервис подбора витаминов и выручили 500 млн рублей

Halsa не единственный в России сервис подбора витаминов, но лидер в этой нише

Forbes
«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
Таблетки в сторону Таблетки в сторону

Как распознать аллергию на лекарства и снизить риск ее появления

Лиза
Королева глянца, Мэри Поппинс, бесстрашная наемница: экранная эволюция Эмили Блант Королева глянца, Мэри Поппинс, бесстрашная наемница: экранная эволюция Эмили Блант

Экранная эволюция Эмили Блант, прошедшей долгий мультижанровый путь

Правила жизни
Жизнь после: 6 фильмов о преодолении психологических травм Жизнь после: 6 фильмов о преодолении психологических травм

Фильмы о людях, которые смогли примириться со своими психологическими травмами

Psychologies
На ее книгах вырос Стивен Кинг: как Ширли Джексон превращала свои страхи в литературу На ее книгах вырос Стивен Кинг: как Ширли Джексон превращала свои страхи в литературу

История писательницы, на романах которой вырос Стивен Кинг

Forbes
Страстная пятница: чем заняться в этот день неверующему человеку Страстная пятница: чем заняться в этот день неверующему человеку

Чем можно заняться в Страстную пятницу тем, кто далек от религии?

Psychologies
10 способов справиться со стрессом: только наука! 10 способов справиться со стрессом: только наука!

Научно обоснованные методы помогут вам защитить свое тело и мозг от стресса

ТехИнсайдер
«Красные гиганты»: как баскетбол становился частью советской культуры и спорта «Красные гиганты»: как баскетбол становился частью советской культуры и спорта

Отрывок из книги «Красные гиганты. История советского баскетбола»

Forbes
«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
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
Почему кот устраивает концерты по ночам: разбираемся в причинах такого поведения Почему кот устраивает концерты по ночам: разбираемся в причинах такого поведения

Как объяснить питомцу, что ночью нужно спать?

ТехИнсайдер
Сказка о гендерном равенстве: почему женщины в России зарабатывают меньше мужчин Сказка о гендерном равенстве: почему женщины в России зарабатывают меньше мужчин

Откуда берется гендерное неравенство в зарплате?

Forbes
Могут ли мамы с ВИЧ кормить грудью? Ответ западных специалистов поразит вас! Могут ли мамы с ВИЧ кормить грудью? Ответ западных специалистов поразит вас!

Возможно ли грудное вскармливание при приеме антиретровирусной терапии?

ТехИнсайдер
10 автомобилей, которые с годами стали выглядеть еще лучше 10 автомобилей, которые с годами стали выглядеть еще лучше

Автомобили, которые с годами становятся только лучше

Maxim
10 цитат Альфрида Лэнгле, которые вернут вашей жизни смысл 10 цитат Альфрида Лэнгле, которые вернут вашей жизни смысл

Несколько цитат известного психолога, которые помогут вернуть смысл жизни

Psychologies
Супер-Шишига: как Афган «взорвал» перспективный армейский грузовик ГАЗ-3301 Супер-Шишига: как Афган «взорвал» перспективный армейский грузовик ГАЗ-3301

Чем была примечательна армейская «Шишига»?

ТехИнсайдер
Развиваем позитивно Развиваем позитивно

Опыт внедрения концепции профилактики детского и подросткового неблагополучия

Позитивные изменения
Рассказ о трех олигархах: как главы Samsung, Hyundai и Lotte вывели Корею из нищеты Рассказ о трех олигархах: как главы Samsung, Hyundai и Lotte вывели Корею из нищеты

Отрывке из книги корееведа Андрея Ланькова «Не только кимчхи»

Forbes
Любовные страсти Древнем Новгороде Любовные страсти Древнем Новгороде

О чем писали в берестяных грамотах древние новгородцы?

Знание – сила
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
На пути к единой форме: нас ждет эра импакт-предпринимательства? На пути к единой форме: нас ждет эра импакт-предпринимательства?

Импакт-предпринимательство: лучшие аспекты социальных проектов и бизнеса

Позитивные изменения
Приятель Гая Ричи, партнер Кортни Кокс и враг Дэдпула: все фильмы Дэвида Бекхэма Приятель Гая Ричи, партнер Кортни Кокс и враг Дэдпула: все фильмы Дэвида Бекхэма

Актерская карьера экс-футболиста Дэвида Бекхэма

Forbes
Энергетики Энергетики

Стоит ли прибегать к помощи энергетиков, когда силы на исходе?

Здоровье
Стареет ли тормозная жидкость – и как понять, что ее пора менять Стареет ли тормозная жидкость – и как понять, что ее пора менять

В чем недостатки старой тормозной жидкости?

ТехИнсайдер
Что такое спейс-электроника и как ее слушать. Отрывок из книги «Планетроника» Что такое спейс-электроника и как ее слушать. Отрывок из книги «Планетроника»

Глава из книги про историю электронной музыки от журналиста Ника Завриева

СНОБ
Почему концепции критической интернет-инфраструктуры нет места в будущем Почему концепции критической интернет-инфраструктуры нет места в будущем

Куда сместился ландшафт рисков, чего может стоить перерезанный кабель?

Forbes
Что такое романтическое пристрастие и как от него избавиться Что такое романтическое пристрастие и как от него избавиться

Как не попасть в нездоровые любовные отношения и что делать, если в них угодили?

Psychologies
Спаржевый стартап Спаржевый стартап

Олег Жолобенко выращивает деликатесную агрокультуру в Черноземье

Агроинвестор
Открыть в приложении