Recientemente, los investigadores también han estado explorando el posible desarrollo de un reloj molecular. Estos sistemas
“Nuestro trabajo reciente es el resultado de años deesfuerzos para crear el llamado reloj molecular”, dijo Tanya Zelevinsky, una de las investigadoras y autoras del nuevo trabajo, en una entrevista con Phys.org. “Nos inspiró el rápido progreso en la precisión de los relojes atómicos. Los relojes moleculares se basan en un mecanismo de "tictac" diferente y, por lo tanto, pueden ser sensibles a fenómenos adicionales. Uno de ellos es la idea de que las constantes fundamentales de la naturaleza pueden cambiar muy poco con el tiempo. Otra posibilidad es que la gravedad entre objetos muy pequeños pueda diferir de las interacciones a escalas más grandes".
Reloj molecular creado por Zelevinsky y suLos colegas se basan en la molécula diatómica de Sr₂, que se asemeja estructuralmente a dos pequeñas esferas conectadas por un resorte. El reloj utiliza específicamente los modos de vibración de esta molécula como una referencia de frecuencia precisa, lo que a su vez permite realizar un seguimiento del tiempo.
Los investigadores utilizaron la imagen de moléculas superfrías descompuestas en átomos. Foto: K. H. Leung
“Nuestros relojes requieren el uso de láseres paraenfriando átomos cerca del cero absoluto y manteniéndolos en trampas ópticas, haciendo que se combinen en moléculas y apunten láseres de "reloj" de alta precisión hacia ellos para realizar una medición ”, explicó Zelevinsky. "La ventaja de los relojes moleculares es la muy baja sensibilidad a los campos magnéticos o eléctricos dispersos y la vida útil natural muy larga de los modos de vibración".
En un estudio publicado en la revista PhysicalReview X, Zelevinsky y sus colegas evaluaron la precisión de los relojes moleculares en una serie de pruebas midiendo su sesgo. Descubrieron que su diseño minimizaba significativamente las fuentes de error y que el reloj en sí lograba un error sistemático total de 4,6 × 10−14, lo que demuestra una precisión particularmente alta.
Pequeños cambios en la posición de la resonancia del reloj según la longitud de onda de la luz excitante (indicada por el color) limitan la precisión de un reloj que vibra. Foto: K. H. Leung
Reloj molecular vibratorio creadopor un grupo de investigadores, puede convertirse en el estándar para aplicaciones de frecuencia de terahercios, así como en la base para la creación de nuevas herramientas para espectroscopia molecular. Su diseño también se puede cambiar reemplazando las moléculas de Sr₂ con otras variantes isotópicas (con una masa diferente).
“En el futuro, esperamos aplicar técnicas molecularesEsté atento a la comprensión de la estructura molecular con la mayor precisión y al estudio de cualquier firma posible de gravedad no newtoniana a escala nanométrica”, concluye Zelevinsky.
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