Исследователи из США и Германии представили теоретическую модель атомных часов нового поколения, основанную на принципе коллективной синхронизации атомов.
Физики из Университета Колорадо и Боннского университета возродилиидею сверхлучевого лазера, предложенную еще в 1990-х годах. В отличие от обычных устройств, где свет отражается от зеркал резонатора, в новой модели сами атомы действуют как единый скоординированный излучатель.
Читайте также:
Рекорд интенсивности света. Оксфордские физики создали «квантовую лупу» с помощью лазера Gemini Это позволяет создать луч, частота которого почти не зависит от внешних вибраций или колебаний температуры.
Главным препятствием для реализации этой идеи долгое время оставался перегрев образца, что ограничивало работу лазера короткими импульсами. Команда Джаррода Рейли решила эту проблему, введя трехуровневую систему энергетических состояний вместо стандартной двухуровневой.
Дополнительный уровень позволяет процессам пополнения энергии и излучения происходить на разных переходах, что обеспечивает стабильный непрерывный луч без чрезмерного теплового воздействия.
Расчеты на примере элемента бария показали невероятную точность: ширина линии излучения составляет около 100 микрогерц. Это означает, что свет такого лазера будет оставаться фазово стабильным на расстоянии, равном дистанции от Солнца до орбиты Урана.
Кроме создания сверхточных часов, технология может найти применение в детекторах гравитационных волн, поскольку она позволяет минимизировать влияние окружающей среды на измерения. Ученые прогнозируют, что этот подход также открывает путь к разработке активных ядерных часов, которые станут самыми точными инструментами для измерения времени в истории человечества.
Читайте также:
Поймать мгновение. Ученые впервые разглядели ядра самых тяжелых элементов до их распада
