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

Маяк Кейп-Хаттерас: как 5000-тонную башню перенесли на 460 метров от океана

Летом 1999 года на побережье Северной Каролины происходило зрелище, больше похожее на инженерный эксперимент, чем на реставрацию памятника. Самый высокий кирпичный маяк США медленно ехал по...

Кто на самом деле наблюдает? Физика без внешнего зрителя

Когда речь заходит о квантовой механике, да и о физике вообще, почти всегда всплывает слово «наблюдатель». Кот Шрёдингера жив и мёртв одновременно, пока его не «понаблюдали». Эксперимент с двумя...

Редкая птица советского Hi-Fi: почему «Рута-101» стала легендой коллекционеров

В 1977 году Вильнюсский приборостроительный завод «Вильма» начал выпускать стереофоническую кассетную магнитофон-приставку первого класса сложности «Рута-101-стерео». Название происходит от...

✦ ИИ  Почему нельзя открывать дверь нараспашку в ванную после душа: ошибка, которую делают многие

Многие привыкли пользоваться универсальным правилом гласящим, что после горячего душа или принятия ванны нужно открыть дверь в ванную комнату, чтобы влага максимально быстро испарилась и покинула...

«Снежеть-202»: советский катушечный магнитофон с 3-мя скоростями за 220 руб.

Так и хочется сказать, что это рядовой, ничем не выдающийся стационарный магнитофон второго класса. Так-то оно так, но все-таки некоторые фишки у этого аппарата были. Если, конечно, не считать...