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

Время Евы Время Евы

История о том, как ученые всех запутали библейской метафорой об Адаме и Еве

Вокруг света
От героя СССР до предателя родины: история измены Семена Бычкова От героя СССР до предателя родины: история измены Семена Бычкова

Как герой СССР обрел темную славу и затмил все свои заслуги перед отечеством

ТехИнсайдер
Его Высокопреосвященство Его Высокопреосвященство

Арест и суд над венгерским кардиналом Йожефом Миндсенти

Дилетант
Коллаж всего Коллаж всего

Иван Горшков: большой визуальный взрыв

Weekend
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
«Папа Урбан II на площади Клермона проповедует первый крестовый поход» «Папа Урбан II на площади Клермона проповедует первый крестовый поход»

Картина Франческо Айеца, на которой запечатлено начало крестовых походов

Дилетант
Нет пределов совершенству Нет пределов совершенству

Kalisa — стильная яхта, на которой можно ходить даже в шторм

Y Magazine
Как выбирали наложниц для турецких гаремов: правдивая история девушки из кавказской деревни Как выбирали наложниц для турецких гаремов: правдивая история девушки из кавказской деревни

Девушка сталкивается со своей судьбой: богатый турок-осман покупает ее

VOICE
«Умоляющие» глаза собак появились не для нас. Они есть у диких пород «Умоляющие» глаза собак появились не для нас. Они есть у диких пород

Собаки пользуются мимикой не только с человеком, но и для общения друг с другом

ТехИнсайдер
Новые пассажиры «Титаника» Новые пассажиры «Титаника»

Когда в 90-х годах упало финансирование науки, институты РАН выживали, как могли

Наука и техника
Заплатить за свидание: как инвесторы отдают деньги мошенникам с сайтов знакомств Заплатить за свидание: как инвесторы отдают деньги мошенникам с сайтов знакомств

Как понять, что вместо свиданий вам предлагают инвестиционный скам?

Forbes
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.
Вопреки санкциям: почему акции золотодобытчиков дорожают вслед за золотом Вопреки санкциям: почему акции золотодобытчиков дорожают вслед за золотом

Акции российских золотодобытчиков подорожали вслед за ростом мировых цен

Forbes
Надежда Позднякова: Сертифицированные бриллианты — это валюта, которая работает по всему миру Надежда Позднякова: Сертифицированные бриллианты — это валюта, которая работает по всему миру

О том, какие камни имеют шанс стать инвестиционным инструментом

СНОБ
Так держать! Так держать!

Способы исправления осанки, которые на самом деле только вредят спине

Лиза
45 лет апартеида 45 лет апартеида

Что такое апартеид? Как он работал в Южно-Африканском Союзе?

Дилетант
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
Что такое «голое увольнение»: почему зумеры бурно празднуют уход с работы Что такое «голое увольнение»: почему зумеры бурно празднуют уход с работы

Почему зумеры воспринимают увольнение как событие, которое приносит радость?

Psychologies
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
4 типа детского темперамента 4 типа детского темперамента

Четыре типа детского темперамента и четыре подхода к общению с детьми

Psychologies
«Каждый новый кризис давал нам большой пик по выручке» «Каждый новый кризис давал нам большой пик по выручке»

ГК «Ресторация» готова к гостиничному буму и росту спроса на оснащение отелей

Монокль
Александр Ширвиндт: «На отдыхе за границей мы с Андрюшей Мироновым буквально голодали» Александр Ширвиндт: «На отдыхе за границей мы с Андрюшей Мироновым буквально голодали»

«Восемьдесят восемь лет назад меня принесли из роддома имени Грауэрмана...»

Караван историй
Как понять, заслуживает ли человек доверия? Как понять, заслуживает ли человек доверия?

На что стоит обратить внимание при общении с малознакомыми людьми?

Psychologies
Мог исчезнуть, но выстоял и стал российским: 5 фактов о Lada Largus Мог исчезнуть, но выстоял и стал российским: 5 фактов о Lada Largus

Lada Largus: в чем ижевский универсал оказался лучше тольяттинского

РБК
Попытка номер пять Попытка номер пять

Имеет ли концепция сотрудничества людей и машин право на существование

РБК
Наполеон ненастоящий Наполеон ненастоящий

Новый «Наполеон»: богато снятая сказка, имеющая мало общего с реальностью

Дилетант
50 000 подносов и рязанская Венеция: кто и как возрождает народные промыслы 50 000 подносов и рязанская Венеция: кто и как возрождает народные промыслы

Кто развивает традиционные промыслы и как пытается на этом заработать

Forbes
Как определить забитый катализатор не снимая его. Признаки Как определить забитый катализатор не снимая его. Признаки

Все о проверке катализатора: признаки неисправности и способы ремонта

РБК
Как IT-специалисты из Северной Кореи обманом устраивались в американские компании Как IT-специалисты из Северной Кореи обманом устраивались в американские компании

Как специалисты из КНДР использовали поддельные личности в США?

Forbes
«Джеймс Уэбб» отыскал экстремально активно растущую черную дыру из молодой Вселенной «Джеймс Уэбб» отыскал экстремально активно растущую черную дыру из молодой Вселенной

«Джеймс Уэбб» обнаружил необычное активное галактическое ядро

N+1
Открыть в приложении