Ученые представили сверхточные оптические часы на атомах стронция

Группа исследователей из Китайского университета науки и технологий (USTC) разработала оптические решетчатые часы на атомах стронция. Точность устройства позволяет фиксировать время до девятнадцатого знака после запятой. Погрешность в одну секунду при работе такого механизма может накопиться только в течение 30 миллиардов лет, что вдвое превышает возраст Вселенной. Результаты работы представлены в научном журнале Metrologia.

Текущий стандарт измерения времени в международной системе единиц (СИ) основан на колебаниях атомов цезия-133. Эта дефиниция была принята в 1967 году, когда секунду определили как более 9 миллиардов периодов излучения атома цезия. Разработка китайских физиков использует атомы стронция, частота колебаний которых в видимом диапазоне достигает 700 биллионов в секунду. Это позволяет достичь более высокой детализации при фиксации временных интервалов.

В ходе испытаний ученые добились показателей неопределенности измерений на уровне 9,2 x 10⁻¹⁹. Данные характеристики удовлетворяют критериям, установленным для потенциального пересмотра официального определения секунды. Для изменения международного стандарта требуется работа как минимум трех независимых лабораторий, использующих аналогичные механизмы измерения с сопоставимой точностью.

Вопрос о редефиниции единиц времени обсуждается на Генеральной конференции по мерам и весам, которая проводится каждые четыре года. Ближайшее заседание намечено на октябрь 2026 года, однако специалисты прогнозируют завершение процесса перехода на новые стандарты не ранее 2030 года. Подобный уровень точности необходим для проведения фундаментальных исследований в области физики и геодезии.

Помимо метрологии, сверхточные приборы планируется использовать для изучения темной материи и высокоточного картографирования гравитационного поля планеты. На основе принципов теории относительности такие часы способны фиксировать минимальные перепады высот на земной поверхности с точностью до нескольких сантиметров.

Источник: android.com