Вчені запропонували новий метод вимірювання часу

Фізики з Упсальського університету запропонували зовсім новий метод вимірювання часу, заснований на основі унікальних «відбитків», що формуються ритбергівськими атомами. Як повідомляє Science Alert, цей метод допомагає точно виміряти час, не володіючи інформацією про відправну точку.

Атоми Рідберга - це атоми, які нагадують повітряні кулі, надуті енергією лазера замість повітря. Вони містять електрони у надзвичайно високих енергетичних станах, що обертаються далеко від ядра.

Традиційний підхід до вимірювання часу ґрунтується на порівнянні кількості одиниць часу, які пройшли між двома заданими моментами. Але на квантовому рівні визначити відправну точку виміряти складно, не підійде навіть дуже точний секундомір.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Вчені розкрили таємницю звучання скрипок Страдіварі

Рух рідбергівських атомів нагадує не ковзання бусин рахівницею, а гру в рулетку, коли кулька підстрибує і котиться. Сукупність таких рухів називається хвильовим пакетом Рідберга.

На кшталт хвиль у ставку, кілька таких «пакетів» призводить до утворення унікального візерунка брижів. Присутність декількох ритбергівських пакетів в тому самому «атомному ставку» призведе до того, що кожен з унікальних патернів представляє собою певний час, необхідний для того, щоб ці хвильові пакети еволюціонували відповідно один з одним.

У ході дослідження вчені спостерігали за атомами гелію, на які впливали за допомогою лазера. Потім дослідники зіставляли результати спостережень з теоретичними прогнозами. Серія експериментів показала, що вони є досить постійними і надійними, щоб служити для вимірювання часу.

«Якщо ви використовуєте лічильник, ви маєте визначити нуль. Ви починаєте рахувати в якийсь момент. Перевага цього методу полягає в тому, що вам не потрібно запускати годинник — ви просто дивитеся на інтерференційну структуру і кажете: "Добре, пройшло 4 наносекунди"», — пояснила провідна авторка дослідження Марта Берхольц.