Дослідники зі Школи технічних і прикладних наук Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (University of California, Los Angeles, UCLA) створили новий оптичний годинник, що займає об'єм менше одного кубічного сантиметра. Розмір нового пристрою досить малий для того, щоб його можна було інтегрувати на кристал звичайного кремнієвого чіпа. Але і це є не найголовнішим, даний годинник дозволить вимірювати загальний час з безпрецедентною на сьогоднішній день точністю в 270 квадрильйонних часток секунди (десять в мінус вісімнадцятої ступеня секунди).
Нинішній найточніший годинник, атомний годинник використовується для того, щоб тримати сигнали точного часу, на базі яких функціонують системи супутникової навігації, час Інтернету тощо. Мітки часу від атомного годинника використовуються вченими в різних експериментах для вимірювання проміжків часу, а астрономи, використовуючи ці сигнали часу, обчислюють динаміку руху далеких космічних тіл. Однак, незважаючи на найвищу стабільність роботи атомний годинник має відносно низьку роздільну здатність, вони дозволяють відраховувати проміжки часу на рівні десять в мінус тринадцятої секунди.
Така низька роздільна здатність обумовлюється динамікою фізичних процесів, реакцією атомів певних хімічних елементів на вплив випромінювання. По суті, результатом роботи атомного годинника є так звана частотна гребінка, серія вертикальних ліній випромінюваного атомами світла або мікрохвильового випромінювання, відстань між піками якої відповідає мінімальній дискретний вимірювання часу.
Однак, крім атомного годинника на світі існують ще й оптичний годинник. Правда, все, що було зроблено раніше в цій галузі, мало набагато більші розміри, ніж те, що вдалося зробити дослідникам з Каліфорнійського університету. Розміри оптичного годинника попереднього покоління можна було порівняти з розмірами системного блоку настільного комп'ютера і ці пристрої були наповнені лазерами, оптичним волокном і іншими оптоелектронними пристроями.
Каліфорнійським дослідникам вдалося скоротити розмір оптичного годинника до одного кубічного сантиметра, більш того, структура цього пристрою виготовлена за допомогою поширених методів виробництва кремнієвих напівпровідникових приладів, що передбачає відносно невелику вартість їх виробництва.
А точність роботи такого крихітного хронометра наближається до точності роботи найкращих годинників, які можуть поміститися тільки в кімнаті великого розміру.
Як повідомляє phys.org, подібний оптичний годинник може увійти до складу наукового обладнання і приладів, що дозволить вченим-фізикам робити точні вимірювання різних параметрів просторово-часового континууму і проникнути в нову область так званої аттосекундної фізики, області, що займається вивченням процесів, які відбуваються в масштабі часу, що вимірюється атто- і фемтосекундами. Звичайно, у нового годинника є і маса областей практичного застосування, вони можуть використовуватися в системах наземної і супутникової навігації, в областях оптичних, бездротових і квантових комунікацій.
"Наш новий годинник можна буде використовувати в будь-якому науковому обладнанні, усуваючи необхідність використання приймачів сигналів стандартного часу. А астрономічні телескопи, які використовують такий годинник зможуть виявляти далекі астрономічні об'єкти, розмірами в 100 разів менше, ніж вони це можуть робити зараз" - розповідає Шу-Вей Хуань (Shu-Wei Huang), провідний дослідник, - "Більш того, новий годинник може використовуватися для генерації імпульсу лазерного світла найменшої на сьогоднішній день тривалості, який можна використовувати для спостережень руху електронів і інших процесів, що відбуваються в масштабах дуже коротких проміжків часу".
