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

От красоты до гениальности: как голливудская актриса Хеди Ламарр придумала Wi-Fi От красоты до гениальности: как голливудская актриса Хеди Ламарр придумала Wi-Fi

Как Хеди Ламарр придумала технологию, которую сейчас используют Wi-Fi и GPS

ТехИнсайдер
«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
Представлена модель для предсказания структуры белков AlphaFold 3 Представлена модель для предсказания структуры белков AlphaFold 3

AlphaFold 3 — модель для предсказания точной структуры белков

N+1
Посол Советского Союза Посол Советского Союза

В истории были женщины, которые волею судьбы играли роль посла

Знание – сила
Вдова и самозванка: как две королевы соперничали за английский престол Вдова и самозванка: как две королевы соперничали за английский престол

Глава из книги «Без права на престол» — как расцвели и погибли пять династий

Forbes
5 ошибок, которые могут привести к разводу после 20 лет брака 5 ошибок, которые могут привести к разводу после 20 лет брака

Что такое «серый», или «седой» развод?

Psychologies
Лонг-лист Международной Букеровской премии: роман Родриго Бланко Кальдерона «Симпатия» Лонг-лист Международной Букеровской премии: роман Родриго Бланко Кальдерона «Симпатия»

Отрывок из романа «Симпатия» об обретении человечности в эпоху перемен

СНОБ
«Майор Гром: Игра слов»: эксклюзивный отрывок на MAXIM «Майор Гром: Игра слов»: эксклюзивный отрывок на MAXIM

Глава из книги «Майор Гром: Игра слов», в которой Игорь и Юля разгадывают тайну

Maxim
Как в СССР «делали» главных конструкторов: 5 шагов в бессмертие Как в СССР «делали» главных конструкторов: 5 шагов в бессмертие

Как в Союзе решали, кому суждено занять почетную должность главного конструктора

ТехИнсайдер
Без вины виноватые: почему учителя становятся объектами травли со стороны подростков Без вины виноватые: почему учителя становятся объектами травли со стороны подростков

С чем связана агрессия у подростков и как правильнее на нее реагировать учителю?

Psychologies
Как наладить отношения с новыми коллегами и подчиненными: правило трех К Как наладить отношения с новыми коллегами и подчиненными: правило трех К

Как влиться в коллектив, быть в нем эффективным и на хорошем счету?

Psychologies
8 грубейших ошибок во время глажки белья, которые допускают все без исключения: узнайте, что портит ваши вещи 8 грубейших ошибок во время глажки белья, которые допускают все без исключения: узнайте, что портит ваши вещи

Как не стоит гладить белье, если вы не хотите испортить ткань и свое настроение

ТехИнсайдер
К тебе или ко мне? К тебе или ко мне?

Как перевести отношения из сети в офлайн

Новый очаг
Среди старых находок с юга Испании обнаружили кость пещерного льва Среди старых находок с юга Испании обнаружили кость пещерного льва

Ученые исследовали фаунистические остатки, обнаруженные в пещере Каригуэла

N+1
Что такое «воздушный протеин»: еда будущего Что такое «воздушный протеин»: еда будущего

Что такое Solein? И почему его называют «воздушным протеином»?

ТехИнсайдер
«Как я приняла свою негативно настроенную мать»: 6 уроков «Как я приняла свою негативно настроенную мать»: 6 уроков

Как научиться быть счастливой, несмотря на негатив, исходящий от близких?

Psychologies
Что о вашем здоровье говорит пупок Что о вашем здоровье говорит пупок

Пупок может быть источником инфекций, кист и даже грыж

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
Как оригинально! Декрета, Гипотенуза и другие популярные имена для девочек в СССР Как оригинально! Декрета, Гипотенуза и другие популярные имена для девочек в СССР

На популярность имен новорожденных в разное время влияли исторические события

Лиза
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
«Эфко» заменит сахар сладким белком «Эфко» заменит сахар сладким белком

«Эфко» планирует производить сладкий белок, который дешевле и слаще сахара

Монокль
Тревожная семья: может ли ребенок вырасти спокойным? Тревожная семья: может ли ребенок вырасти спокойным?

Как помочь детям вырасти спокойными и уравновешенными?

Psychologies
На гравировке из Италии опознали последнего пещерного льва Европы На гравировке из Италии опознали последнего пещерного льва Европы

Археологи исследовали кусок известняка с гравировками из пещеры Романелли

N+1
Что такое настоящая дружба и как ее обрести: рассуждения экспертов Что такое настоящая дружба и как ее обрести: рассуждения экспертов

Какую дружбу мы считаем верной и что сделать, чтоб она у нас была?

Psychologies
«Я уеду в Туву»: как регион стал перспективным вариантом для жизни «Я уеду в Туву»: как регион стал перспективным вариантом для жизни

Как Тува становится все более привлекательной и для жизни, и для туризма

Правила жизни
«Извне», «Защищая Джейкоба» и «Дом с прислугой»: 10 лучших сериалов последних лет в жанре триллер «Извне», «Защищая Джейкоба» и «Дом с прислугой»: 10 лучших сериалов последних лет в жанре триллер

Собрали многосерийные триллеры, которые можно осилить за выходные

Правила жизни
Мария Аниканова: «Сергей Соловьев написал за меня сочинение, когда я призналась, что никогда в жизни его не напишу» Мария Аниканова: «Сергей Соловьев написал за меня сочинение, когда я призналась, что никогда в жизни его не напишу»

«У Соловьева на площадке царила особая атмосфера, которая просто обволакивала»

Караван историй
Кто такой Mr. Parker и Владимир Владимирович(тм): умер легенда «ЖЖ» — журналист Максим Кононенко Кто такой Mr. Parker и Владимир Владимирович(тм): умер легенда «ЖЖ» — журналист Максим Кононенко

Mr. Parker — один из тех, кто определял стиль российского сегмента Интернета

Maxim
«Старообрядцы и евреи: Триста лет рядом» «Старообрядцы и евреи: Триста лет рядом»

Что делало похожими друг на друга евреев и старообрядцев

N+1
Его Высокопреосвященство Его Высокопреосвященство

Арест и суд над венгерским кардиналом Йожефом Миндсенти

Дилетант
Открыть в приложении