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

5 видов грибов, которые лучше не жарить: после сковороды вкус может неприятно удивить

  • Тематическая подборка
  • Оффтопик
Кажется, что с грибами всё просто: почистил, бросил на сковородку, добавил лук — и ужин готов. Но именно здесь многих кулинаров ждет жесткое разочарование. Одни грибы после термической...

Как замедлить ход времени в собственной голове: раскрыт биологический механизм растягивания воспоминаний

Механическое время всегда идет с одной скоростью. Но человеческий мозг устроен иначе: наше внутреннее ощущение времени крайне изменчиво. Бывает так, что один день, наполненный событиями, кажется...

Микроавтобус «Старт» 1963 года: техническая изнанка советского композитного эксперимента

В 1963 году на дорогах СССР появился автомобиль, который выглядел чужеродно среди угловатых советских грузовиков и консервативных «Волг». Микроавтобус «Старт» с плавными обводами, обратным наклоном...

Как самое тяжелое здание мира строили всей Румынией, да не достроили

По центру румынской столицы Бухареста стоит монументальное здание парламента. Даже на снимках с высоты птичьего полета можно понять, какая это на самом деле махина. По размеру это административное...

Почему мы не чувствуем вращение Земли, и как его доказал тяжелый шар на нити? 175 лет маятнику Фуко

Человеческий организм устроен так, что он не способен чувствовать равномерное движение. Мы замечаем только изменения скорости — ускорение или торможение. Именно поэтому люди не ощущают,...

Как проверить мясные снеки (джерки) дома: два теста, которые позволят определить действительно ли это натуральное вяленое мясо

Как отличить настоящие снеки из натурального цельного мяса от имитации. Простые способы, которые позволяют выяснить качество мясных снеков дома без лаборатории, приборов и реактивов.