Запутывание атомных часов увеличило их точность
Британские физики измерили разность частот у двух оптических атомных часов на основе запутанных ионов стронция. Они опытным путем доказали, что запутывание часов положительно сказывается на точности измерения по сравнению с измерением на незапутанных или одиночных часах. В будущем это поможет преодолеть стандартный квантовый предел и сделать метрологию на основе атомных часов еще точнее. Исследование опубликовано в Nature.
Работа атомных часов, несмотря на свое название, сконцентрирована по большей части на точном измерении частоты, нежели времени. В оптическом варианте часов физики используют лазер для управления электронными колебаниями между основным и возбужденным состояниями атома. По характеру этих колебаний они могут определить, насколько частота лазера отличается от частоты атомного перехода.
Оптические атомные часы идеально подходят для исследования того, как на атомы влияют разнообразные тонкие эффекты, в том числе и те, которые могут быть ответственны за Новую физику. Для этого физики сравнивают частоты двух часов, побывавших в разных условиях. Например, таким способом они смогли почувствовать гравитационное красное смещение на перепаде высот всего в один миллиметр.
Работе часов может мешать множество шумов, в особенности флуктуации фазы лазера. Ученые активно ищут способы борьбы с шумами и повышения точности часов, например, с помощью введения синтетических частот. Шумы можно было бы минимизировать в том числе и за счет многократного измерения частоты, однако этот подход сталкивается с погрешностью, вносимой однократным измерением и обусловленной стандартным квантовым пределом, то есть влиянием измерения на сам объект. Подробнее про