Кристаллы времени могут измерять время точнее атомных часов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Группа физиков опубликовала теоретическую работу, в которой математически обосновала возможность использования кристаллов времени в качестве основы для квантовых часов нового типа. Согласно расчетам, такие часы могут превзойти существующие оптические атомные часы по точности, особенно при измерении коротких временных интервалов.

Исследователи создали модель из 100 квантовых частиц, каждая из которых имела два спиновых состояния. Система анализировалась в двух режимах: обычном, при котором коллективные спины колебались под действием внешнего лазерного поля, и временно-кристаллическом, при котором повторяющийся паттерн поведения частиц формировался самопроизвольно. При повышении временного разрешения обычная фаза быстро накапливала погрешность, в то время как кристаллическая фаза сохраняла стабильность опорного сигнала.

Кристаллы времени — это состояние материи, предсказанное нобелевским лауреатом Фрэнком Вильчеком в 2012 году и впервые полученное экспериментальным путем в 2016 году учеными из Мэрилендского и Гарвардского университетов. В отличие от обычных кристаллов, обладающих периодической структурой в пространстве, кристаллы времени демонстрируют периодичность во времени — их внутренняя структура совершает колебания без потребления внешней энергии.

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

Современные оптические атомные часы работают за счёт охлаждения атомов с помощью лазеров до сверхнизких температур и фиксации частоты излучения электронов при переходе между энергетическими уровнями. Для работы этих устройств требуются мощные лазеры, постоянное энергоснабжение и защита от внешних помех, что ограничивает их применение лабораторными условиями.

Авторы работы подчеркивают, что полученные результаты носят теоретический характер. Создание действующего прототипа часов на основе кристаллов времени потребует решения задач, связанных с шумами и внешними воздействиями на реальные квантовые системы. В случае экспериментального подтверждения эта технология может найти применение в навигации и защищенных системах связи.

Источник: Interesting Engineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Угольный фильтр в холодильнике: нужен ли он и стоит ли за него платить

Современный холодильник представляет сложную система, где воздух постоянно циркулирует для равномерного охлаждения всех продуктов. При хранении разнообразной еды в камере могут появляться...

Гидропонная ферма своими руками: создаём установку для свежей зелени на подоконнике с 3D‑принтером QIDI Max4

Свежая зелень круглый год: как собрать гидропонную систему с помощью 3D‑печати на примере QIDI Max4. Свежая зелень в доме круглый год — об этом, пожалуй, мечтают многие, и не имеет...

Роботы научились «плавать» в пространстве-времени, используя формулы Эйнштейна

Благодаря научно-фантастическим фильмам мы уже привыкли, что на основе Общей теории относительности Эйнштейна мы когда-то в далёком будущем сможем покорять пространство-время. А сейчас эту теорию...

Обзор комбо-устройства Inspector Mike S Pro – возможности комбо-устройства без лишних ожиданий

Inspector Mike S Pro это комбайн, вобравший в себя функции видеорегистратора, радар-детектора и GPS-информера в одном корпусе. Модель получила рупорную антенну с LNA-усилителем, распознавание...

Мы десятилетиями недооценивали Вселенную: астрономы обнаружили водородный туман, скрывающий настоящие размеры галактик

На протяжении многих десятилетий астрономические наблюдения строились вокруг изучения звезд. Когда исследователи направляли телескопы в космос, они фиксировали свет светящихся объектов и на основе...

Почему наличие великих рек не спасает Индию от дефицита чистой воды

Индия кажется страной, где проблем с водой быть не должно по определению. Ежегодно на её территорию выпадает около 4 000 млрд кубометров осадков. Для масштаба: это примерно одна шестая объёма...