Сегодня 13 февраля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали самые точные атомные часы в истории — они помогут задавать правильные вопросы Вселенной

Глубина понимания основ мироздания ограничена точностью научных инструментов. Чем они точнее, тем больше учёные узнают о свойствах материи. Предел был достигнут при изучении квантовых явлений, точность измерения которых совпадала с расчётами до 12 знаков после запятой. Учёные из Национального института стандартов и технологий США (NIST) позволят заглянуть дальше. Для этого они создали самые совершенные атомные часы с точностью до 19 цифры после запятой.

 Источник изображений: NIST

Источник изображений: NIST

Исследователи из NIST около 20 лет совершенствуют свои атомные часы на основе иона алюминия. Ион алюминия может «тикать» с самой высокой частотой, превосходя по этому параметру и стабильности популярные среди учёных атомные часы на основе цезия. Однако в работе с ионами алюминия существует другая проблема — их очень сложно охлаждать и измерять, хотя они малочувствительны к магнитным полям и колебаниям температуры. Чтобы «приручить» ионы алюминия и заставить их отсчитывать время, пришлось разработать особую ионную ловушку, на модернизацию которой ушли многие годы исследований.

Финальная на сегодняшний день разработка представляет собой утолщённое алмазное основание и более толстые электроды из золота, которые помогли «рассасывать» паразитные электромагнитные поля на противоположных контактах ловушки. Поскольку напрямую ион алюминия сложно обнаружить и измерить его частоту — «тиканье», учёные добавили в ловушку компаньона — ион магния. Ион магния помог снизить температуру колебаний иона алюминия — охлаждал его, а также служил своеобразным зондом для считывания характеристик иона алюминия.

Оба иона были тесно связаны в ловушке ядерными взаимодействиями и известным образом влияли друг на друга. Для считывания состояний иона магния использовалась квантово-логическая спектроскопия. Выше, на снимке во врезке, можно чётко проследить заряд иона магния, тогда как для иона алюминия известна только примерная область его нахождения (обведена зелёным кружком).

В паре с ионом магния ион алюминия, возбуждаемый высокостабильным лазером от установки JILA (оптический канал от которой пришлось тянуть по подземным коммуникациям на расстояние 3,6 км), продемонстрировал чрезвычайную стабильность, устойчивость колебаний и невероятную точность «тиканья». Это позволяет говорить о новом рекорде в точности атомных часов — до 19-го знака после запятой, или на 40 % точнее, чем в предыдущих платформах.

Новые часы позволяют измерять время намного быстрее прежних. В частности, если раньше на каждое измерение уходили недели, то теперь оно сократилось до полутора суток. Ограничивающим фактором было небольшое время удержания возбужденного состояния иона — на уровне всего 150 мс. Модернизация установки увеличила это время до одной секунды.

Невиданная ранее точность и стабильность отсчёта времени позволит продвинуться дальше в развитии фундаментальной физики, обеспечив углублённый поиск нарушений в свойствах элементарных частиц в рамках современной Стандартной модели. Наука считает свойства частиц неизменными, но это могло быть результатом недостаточно точных измерений. Новые, более совершенные атомные часы помогут это проверить. Также они окажутся полезными для разработки квантовой логики, оценки эффективности квантовых архитектур и во многих других областях физических наук. В конечном итоге они позволят задавать Вселенной правильные вопросы.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
OpenAI выпустила GPT-5.3-Codex-Spark — свою первую ИИ-модель, работающую без чипов Nvidia 6 ч.
Можно ли клонировать Gemini, завалив её запросами? Google раскрыла мощную дистилляционную атаку 6 ч.
Несмотря на 10 месяцев молчания, мультиплеерный боевик The Duskbloods от создателей Bloodborne и Elden Ring всё ещё запланирован на 2026 год 8 ч.
«Те же щи, да пожиже»: 19 минут геймплея шпионской ролевой игры Zero Parades: For Dead Spies в духе Disco Elysium не впечатлили фанатов 9 ч.
Амбициозный симулятор выживания Blackfrost: The Long Dark 2 не выйдет в 2026 году — разработчики несут потери 10 ч.
Google научит Chrome запускаться вместе с Windows — сразу с открытым окном 11 ч.
Илон Маск сообщил о скором запуске X Money — сервиса, «где будут храниться все деньги» пользователей X 11 ч.
Сайт-двойник 7-Zip десять дней заражал пользователей — вредонос подменял ссылки с задержкой 11 ч.
В Steam вышла демоверсия «Былины» — грандиозной экшен-RPG в мире славянских мифов 11 ч.
Владелец TikTok выпустил ИИ-модель Seedance 2.0 для генерации видео — она стала вирусной 12 ч.
Власти США решили не торопиться с запретом на импорт оборудования TP-Link 3 мин.
Новая статья: «Железо» эпохи Си 5 ч.
Наскоро построенные ИИ ЦОД могут оказаться не нужны, предупредила китайская SMIC 6 ч.
В ядре Земли нашли водорода на 45 океанов — гипотеза кометного происхождения воды под вопросом 7 ч.
Sony представила флагманские TWS-наушники WF-1000XM6 с улучшенным шумоподавлением за $330 7 ч.
Обещанного два года ждут: Google наконец выпустила приложение YouTube для Apple Vision Pro 8 ч.
Триумф AMD: Ryzen захватили больше 36 % рынка CPU для настольных ПК, пока Intel теряет позиции по всем направлениям 9 ч.
Кризис памяти разогнал продажи ПК — бизнес закупается, пока не стало ещё дороже 10 ч.
InWin представила панорамный компьютерный корпус W50 с геометрическим дизайном 11 ч.
Samsung представила пятислойные матрицы QD-OLED Penta Tandem — вдвое долговечнее и с яркостью до 4500 кд/м² 11 ч.