Visoko nabijeni ioni uobičajeni su oblik materije u svemiru, poput Sunca i drugih zvijezda.
Prethodno je tim morao riješiti nekeFundamentalni problemi kao što su detekcija i hlađenje: za atomske satove čestice je potrebno jako ohladiti kako bi se što više zaustavile i tako brojale frekvenciju osciliranja. Međutim, visoko nabijeni ioni nastaju stvaranjem iznimno vruće plazme. Zbog svoje ekstremne atomske strukture, visoko nabijeni ioni ne mogu se hladiti izravno pomoću laserskog svjetla, niti se mogu koristiti standardne metode detekcije. Ovaj problem je riješen kroz suradnju između Instituta Max Planck u Heidelbergu i Instituta QUEST odvajanjem jednog visokonabijenog iona argona iz vruće plazme i pohranjivanjem u ionsku zamku zajedno s jednostruko nabijenim ionom berilija. To omogućuje neizravno hlađenje visokonabijenog iona i proučavanje pomoću iona berilija. Poboljšani kriogeni sustav zamki tada je izgrađen na Institutu Max Planck, koji je dalje razvijen u Njemačkom nacionalnom institutu za mjeriteljstvo za sljedeće eksperimente. Nakon toga, kvantni algoritam razvijen u Njemačkom nacionalnom institutu za mjeriteljstvo omogućio je da se visokonabijeni ion još više ohladi, točnije blizu kvantnomehaničkog osnovnog stanja. To je odgovaralo temperaturi od 200 milijuntih dijelova kelvina iznad apsolutne nule.
Sada su istraživači uspješno učinili sljedećekorak: stvorili su optički atomski sat temeljen na trinaesterostruko nabijenim ionima argona i usporedili njihovu izvedbu s postojećim satovima s iterbijevim ionima. Da bi to učinili, morali su vrlo detaljno analizirati sustav kako bi razumjeli, na primjer, kretanje visoko nabijenog iona i utjecaj vanjskih interferencijskih polja. Postigli su pogrešku mjerenja od 2 dijela u 1017, što je usporedivo s mnogim optičkim atomskim satovima koji su trenutno u funkciji. "Očekujemo daljnje smanjenje neizvjesnosti kroz tehnička poboljšanja koja bi nas trebala dovesti u rang s najboljim atomskim satovima", kaže voditelj istraživačkog tima Pete Schmidt.
Stoga su istraživači stvorili ozbiljannatjecanje s postojećim optičkim atomskim satovima temeljenim, primjerice, na pojedinačnim ionima iterbija ili neutralnim atomima stroncija. Metode koje se koriste su univerzalne i omogućuju proučavanje mnogo različitih visoko nabijenih iona.
Čitaj više:
Arheolozi su službeno potvrdili legende iz Biblije
Pronađen grob "svećenice" Afrodite: znanstvenici pokazali što su tamo pronašli
Znanstvenici su vidjeli što se nalazi na području prijestolnice Maja. Nalaz ih je iznenadio.