Фізики навчилися точно вимірювати час за допомогою квантових хвиль

Фізики з Упсальського університету розробили метод виміру часу на основі унікальних

«відбитків», що формуються безліччю рідбергівських атомів. З його допомогою можна фіксувати короткострокові процеси.

Традиційний підхід до виміру часу заснованийпорівняно кількості одиниць часу, які пройшли між двома заданими моментами в часі, пояснюють дослідники. Але на квантовому рівні вихідний момент часу найчастіше складно виміряти, у такій ситуації традиційний навіть надзвичайно точний секундомір не підійде.

У своїй роботі вчені використали безлічрідбергівських атомів, щоб вимірювати час без початкової точки відліку. Це водневі атоми та атоми лужних металів, у яких зовнішній електрон знаходиться у високозбудженому стані. Вони нагадують повітряні кулі, які «надуті» енергією лазера замість повітря, пояснюють фізики.

Такі атоми мають унікальну характеристику.хвильовим пакетом, сукупністю хвиль, характерною для даного стану, яку можна виміряти. Подібно до того, як безліч хвиль у ставку, перетинаючи, створюють складні візерунки, кілька хвильових пакетів завдяки інтерференції формують унікальний відбиток.

Дослідники збуджували кілька атомів гелію здопомогою лазера і зіставляли результати перетину хвильових пакетів з теоретичними передбаченнями. Серія експериментів показала, що вони досить постійні та надійні, щоб бути формою квантової тимчасової мітки.

Якщо ви використовуєте лічильник, ви повинні визначитинуль. Ви починаєте рахувати в якийсь момент. Перевага нового методу полягає в тому, що вам не потрібно запускати годинник – ви просто дивитеся на інтерференційну структуру і кажете: «Добре, минуло 4 нс».

Марта Берхольц, керівник дослідження з Упсальського університету у Швеції в інтерв'ю New Scientist

За допомогою нового методу вченим вдалося виміряти час із точністю до 1,7 пікосекунди (трильйонної частки секунди).

Читати далі:

Вчені розглянули, що на території столиці майя. Знахідка їх здивувала

Створено светр-невидимку. Він допоможе «утекти» від штучного інтелекту

Найстаріша людська ДНК у Британії показала, хто мігрував у країну до нашої ери