JILA создал часы, используя квантовую зависимость

Inc.Наука

Феноменальное открытие: как атомные часы с квантовой запутанностью изменили развитие науки в мире

Текст: Кенна Хьюз-Каслберри, SciTechDaily. Перевод: Ирина Шитикова. Фото: JILA/Ye Group

clock_Oblozhka.jpg

JILA — совместный институт, созданный Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Университетом Колорадо в Боулдере (США) — совершил прорыв, создав часы, используя квантовую запутанность. Помимо измерения времени они обладают потенциальными преимуществами для использования в различных научных исследованиях, включая проверку фундаментальных принципов физики, и, возможно, участие в обнаружении гравитационных волн.

Институт JILA является одной из самых ключевых научных организаций в области точного измерения времени с использованием оптических атомных часов, которые используют внутренние свойства частиц для измерения времени с высокой точностью. Однако работоспособность этих устройств имеет фундаментальные ограничения, в том числе «минимальный уровень звуковых волн», на который влияет квантовый проекционный шум (QPN).

Современные сравнения часов, которые проводятся научными сотрудниками JILA, NIST и профессором физики Джун Йе, приближаются к фундаментальному пределу минимального уровня шума. Это ограничение можно обойти, создав квантовую запутанность в атомных образцах, повысив их стабильность.

Орел или решка

Команда Йе в сотрудничестве с JILA и научным сотрудником NIST Джеймсом К. Томпсоном использовала особый процесс для создания квантовой запутанности, известный как спиновое сжатие, что привело к улучшению тактовой производительности, работающей на уровне стабильности 10-17. Проект их новой экспериментальной установки, опубликованной в журнале Nature Physics, также позволил исследователям напрямую сравнить два независимых ансамбля со сжатием спина, чтобы понять уровень точности измерения времени, который никогда ранее не достигался с помощью часов на оптической решетке в ходе этого процесса.

«Повышение производительности оптических часов до фундаментальных пределов, налагаемых природой, и за их пределами уже представляет собой интересную научную задачу, — пояснил аспирант JILA Джон Робинсон, — Если подумать о том, какую физику можно раскрыть с помощью улучшенной чувствительности, это рисует очень захватывающую картину будущего».

Оптические атомные часы функционируют не через шестерни и маятники, а через оркестрованные ритмы между атомами и возбуждающим лазером. Квантовый проекционный шум (QPN) представляет собой препятствие для точности этих часов. Это явление возникает из-за присущей квантовым системам неопределенности. В оптических атомных часах QPN проявляется как едва заметное, но повсеместное нарушение, похожее на фоновый шум, который может затруднить четкость измерения времени.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Среди старых находок с юга Испании обнаружили кость пещерного льва Среди старых находок с юга Испании обнаружили кость пещерного льва

Ученые исследовали фаунистические остатки, обнаруженные в пещере Каригуэла

N+1
От рака, диабета и болезней сердца: ученые назвали три специи, которые должны быть на каждой кухне От рака, диабета и болезней сердца: ученые назвали три специи, которые должны быть на каждой кухне

Эти три специи принесут колоссальную пользу вашему организму

ТехИнсайдер
«Как живые: Двуногие змеи, акулы-зомби и другие исчезнувшие животные» «Как живые: Двуногие змеи, акулы-зомби и другие исчезнувшие животные»

Какой была переходная форма от рыбы к четвероногому

N+1
Медицинский случай: у очень редких «близнецов-пауков» три ноги, четыре руки и один пенис Медицинский случай: у очень редких «близнецов-пауков» три ноги, четыре руки и один пенис

Сиамские близнецы в Индонезии родились сросшимися, как «паук»

ТехИнсайдер
«Ваша участь будет ужасная!» «Ваша участь будет ужасная!»

Кого из декабристов и как решил наказать Николай I?

Дилетант
Зеркальце, перышко и пучок льна: как на Руси без врачей определяли наступление смерти Зеркальце, перышко и пучок льна: как на Руси без врачей определяли наступление смерти

Как и кто на Руси констатировал смерть в момент её наступления?

ТехИнсайдер
Сила граната: природное соединение в его составе может помочь в лечении болезни Альцгеймера Сила граната: природное соединение в его составе может помочь в лечении болезни Альцгеймера

Гранат может улучшить память и сделать лечение болезни Альцгеймера эффективнее

ТехИнсайдер
Правильный гардероб: эксперт моды Тим Ильясов — об итальянском стиле, идеальных пиджаках и нелюбви к трендам из тиктока Правильный гардероб: эксперт моды Тим Ильясов — об итальянском стиле, идеальных пиджаках и нелюбви к трендам из тиктока

Исследователь моды Тим Ильясов — о мечтах юности и давних кумирах

Правила жизни
Своим путём Своим путём

Разработка российского Стандарта отчетности об устойчивом развитии

Позитивные изменения
Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен Что такое КШМ, как он устроен и для чего предназначен

Все о КШМ: назначение, устройство, принцип действия

РБК
Первое свидание: 4 признака, которые помогут понять, что партнер вам подходит Первое свидание: 4 признака, которые помогут понять, что партнер вам подходит

Как за один вечер понять, подходит ли вам этот человек?

Psychologies
На пути к единой форме: нас ждет эра импакт-предпринимательства? На пути к единой форме: нас ждет эра импакт-предпринимательства?

Импакт-предпринимательство: лучшие аспекты социальных проектов и бизнеса

Позитивные изменения
6 книг, которые помогут «прокачать» мозг 6 книг, которые помогут «прокачать» мозг

Книги, которые помогут расширить представление о природе сознания

Psychologies
Красная горка Красная горка

Ярмарка невест, катание яиц и еще 5 счастливых традиций Антипасхи

Лиза
Посол Советского Союза Посол Советского Союза

В истории были женщины, которые волею судьбы играли роль посла

Знание – сила
Нужно ли мариновать мясо для шашлыка с точки зрения науки Нужно ли мариновать мясо для шашлыка с точки зрения науки

Правильный выбор мяса для шашлыка позволяет обойтись без маринада

Maxim
5 вредных мифов о психиатрии, которые мешают вовремя получить помощь 5 вредных мифов о психиатрии, которые мешают вовремя получить помощь

Какие мифы о психиатрии встречаются чаще всего и что лежит в их основе?

Psychologies
6 советских и российских фильмов — лауреатов Каннского фестиваля 6 советских и российских фильмов — лауреатов Каннского фестиваля

Шесть отечественных картин, которые в разные годы покорили Канны

СНОБ
Чем накормить гения Чем накормить гения

Как помочь нашим детям хорошо сдать экзамены?

Лиза
Сомнительные пошлины Сомнительные пошлины

К чему могут привести ограничения на ввоз российской сельхозпродукции в ЕС

Агроинвестор
Прагматичный человек Прагматичный человек

Выясняем, кто такой прагматичный человек на примерах из жизни

Лиза
Рентабельное яблоко полного цикла Рентабельное яблоко полного цикла

Компания «Брянский сад» построила первые ультрасовременного плодохранилища

Монокль
«Я из Московской газовой службы»: история первого советского маньяка Владимира Ионесяна «Я из Московской газовой службы»: история первого советского маньяка Владимира Ионесяна

«Сейчас я очень ужасный человек, а в прошлом — очень хороший человек»

ТехИнсайдер
«Я думала, что никогда не сделаю аборт»: отрывок из романа о разрушающем чувстве вины «Я думала, что никогда не сделаю аборт»: отрывок из романа о разрушающем чувстве вины

Отрывок из повести Клаудии Пиньейро «Элена знает»

Forbes
10 цитат Бруно Беттельхейма, которые помогут стать человечнее 10 цитат Бруно Беттельхейма, которые помогут стать человечнее

Чему Бруно Беттельхейма научил опыт пребывания в концлагерях?

Psychologies
Как получить предупреждение вместо штрафа. Инструкция для водителей Как получить предупреждение вместо штрафа. Инструкция для водителей

Когда можно отделаться беседой с сотрудником ГИБДД и что нужно говорить

РБК
«Как я встретил ее маму»: психологический разбор героев нового фильма «Как я встретил ее маму»: психологический разбор героев нового фильма

«Как я встретил ее маму»: характеры и мотивы главных героев

Psychologies
«Интимная история человечества» «Интимная история человечества»

Как уважение стало ценнее власти

N+1
Что о вашем здоровье говорит пупок Что о вашем здоровье говорит пупок

Пупок может быть источником инфекций, кист и даже грыж

ТехИнсайдер
И снова Хон! И снова Хон!

«Нужды путешественника»: смесь французского с рисовой водкой

Weekend
Открыть в приложении