ไอออนที่มีประจุสูงเป็นรูปแบบทั่วไปของสสารในอวกาศ เช่น ดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์อื่นๆ
ก่อนหน้านี้ทีมงานต้องแก้นิดนึงปัญหาพื้นฐาน เช่น การตรวจจับและการทำความเย็น: สำหรับนาฬิกาอะตอม อนุภาคจะต้องถูกทำให้เย็นลงอย่างมากเพื่อที่จะหยุดพวกมันให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และด้วยเหตุนี้จึงต้องนับความถี่การสั่นด้วย อย่างไรก็ตาม ไอออนที่มีประจุสูงนั้นถูกสร้างขึ้นโดยการสร้างพลาสมาที่ร้อนจัด เนื่องจากโครงสร้างอะตอมที่สูงมาก จึงไม่สามารถทำให้ไอออนที่มีประจุสูงเย็นลงได้โดยตรงโดยใช้แสงเลเซอร์ และไม่สามารถใช้วิธีการตรวจจับแบบมาตรฐานได้ ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยความร่วมมือระหว่างสถาบัน Max Planck ในไฮเดลเบิร์กและสถาบัน QUEST โดยการแยกไอออนอาร์กอนที่มีประจุสูงออกจากพลาสมาร้อน และเก็บไว้ในกับดักไอออนพร้อมกับไอออนเบริลเลียมที่มีประจุเพียงตัวเดียว ซึ่งช่วยให้ไอออนที่มีประจุสูงถูกทำให้เย็นลงทางอ้อมและศึกษาโดยใช้เบริลเลียมไอออน จากนั้นระบบดักจับไครโอเจนิกที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ได้ถูกสร้างขึ้นที่สถาบันมักซ์พลังค์ ซึ่งได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมที่สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติเยอรมัน สำหรับการทดลองต่อไปนี้ ต่อมา อัลกอริธึมควอนตัมที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติของเยอรมนี ช่วยให้ไอออนที่มีประจุสูงถูกทำให้เย็นลงยิ่งขึ้นอีก กล่าวคือใกล้กับสถานะพื้นเชิงกลของควอนตัม ซึ่งสอดคล้องกับอุณหภูมิ 200 ในล้านเคลวินเหนือศูนย์สัมบูรณ์
ตอนนี้นักวิจัยได้ทำสิ่งต่อไปนี้สำเร็จแล้วขั้นตอน: พวกเขาสร้างนาฬิกาอะตอมแบบออปติคัลโดยใช้ไอออนอาร์กอนที่มีประจุสิบสามเท่าและเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับนาฬิกาอิตเทอร์เบียมไอออนที่มีอยู่ ในการทำเช่นนี้ พวกเขาต้องวิเคราะห์ระบบอย่างละเอียดเพื่อให้เข้าใจ เช่น การเคลื่อนที่ของไอออนที่มีประจุสูงและอิทธิพลของสนามรบกวนภายนอก พวกเขาได้รับข้อผิดพลาดในการวัด 2 ส่วนในปี 1,017 ซึ่งเทียบได้กับนาฬิกาอะตอมแบบออปติคัลจำนวนมากที่ทำงานอยู่ในปัจจุบัน “เราคาดหวังให้ความไม่แน่นอนลดลงอีกผ่านการปรับปรุงทางเทคนิคที่จะทำให้เรามีนาฬิกาอะตอมที่ดีที่สุด” Pete Schmidt หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว
ดังนั้นทางนักวิจัยจึงได้สร้างความจริงจังการแข่งขันกับนาฬิกาอะตอมเชิงแสงที่มีอยู่ เช่น บนไอออนอิตเทอร์เบียมแต่ละตัวหรืออะตอมสตรอนเซียมที่เป็นกลาง วิธีการที่ใช้เป็นวิธีการสากลและช่วยให้สามารถศึกษาไอออนที่มีประจุสูงต่างๆ ได้
อ่านเพิ่มเติม:
นักโบราณคดีได้ยืนยันตำนานจากพระคัมภีร์อย่างเป็นทางการแล้ว
พบหลุมศพของ "นักบวช" แห่ง Aphrodite: นักวิทยาศาสตร์แสดงสิ่งที่พวกเขาพบที่นั่น
นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นสิ่งที่อยู่ในอาณาเขตของเมืองหลวงมายัน การค้นพบทำให้พวกเขาประหลาดใจ