Атомы лютеция могут стать основой более стабильных и точных атомных часов следующего поколения

Атомные часы

В основе атомных часов, как следует из их названия, лежат отдельные атомы, изолированные от окружающей среды. В различных типах часов используются атомы разных типов, и атомы еще других типов используются для проверки точности и стабильности «хода» атомных часов. Не так давно ученые-физики из Национального университета Сингапура обнаружили, что атомы лютеция за счет их некоторых уникальных свойств могут стать основой атомных часов, еще более точных и стабильных, нежели любые из существующих.

Сердцем атомных часов является вакуумная камера с магнитной, электрической или оптической ловушкой, в которую пойман единственный атом. Время от времени в этот атом ударяет импульс лазерного света, под воздействием которого атом начинает колебаться с его собственной резонансной частотой. Большая частота и стабильность этих колебаний обеспечивают точность часов, которые способны отсчитывать промежутки времени в миллиардные доли секунды.

Выбор вида атома определяет точность и стабильность часов. В самых первых часах использовались атомы цезия, колеблющиеся с частотой более 9 миллиардов раз в секунду. В настоящее время больше используются атомы стронция и иттербия, которые колеблются гораздо быстрее, порядка 430 триллионов раз в секунду, позволяя ученым измерять время самых быстротекущих процессов и событий.

Атомы лютеция не обеспечат большей точности хода атомных часов, чем атомы других типов, но они имеют другое большое преимущество. В часах атом должен быть тщательно изолирован от окружающей среды из-за того, что даже самые малые температурные изменения могут вызвать изменения частоты колебания атома. Атомы же лютеция игнорируют температурные изменения в большей степени, чем атомы других типов.

За шесть месяцев исследований сингапурские исследователи выяснили, что атомы лютеция менее всего подвержены влиянию температурных изменений. Благодаря этому часы, в которых будут использоваться такие атомы, станут несколько более точными и в еще большей мере стабильными, что позволит использовать их в самых различных областях, а не только в помещениях специализированных лабораторий.

«Выбор атомов для часов всегда зависит от того, насколько эти атомы нечувствительны к разным факторам окружающей среды» — рассказывает Мюррей Барретт (Murray Barrett), ведущий исследователь, — «И я назвал бы лютеций своего рода чемпионом в этом классе».

Ключевые слова:
Атомные, Часы, Атом, Ловушка, Цезий, Стронций, Иттербий, Лютеций, Температура, Точность, Стабильность

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Ученые собрались превратить свет в материю при помощи мощных лазеров
Ученые-физики из Имперского колледжа в Лондоне готовятся к проведению ряд экспериментов, целью которых является подтверждение одной из теорий, выдвинутой 84 года назад. Эта теория, ...
Создан первый условно двухмерный полупроводниковый материал, состоящий из суператомов
Всем людям известно, что вся нормальная материя в окружающей нас Вселенной состоит из атомов. Однако, исследователи из Колумбийского университета, США, Итальянского технологического института и ...
Ученые CERN изучили случаи распада редкой частицы, указывающие на наличие «новой физики»
Известно, что исследователи Европейской организации ядерных исследований CERN, помимо экспериментов на Большом Адронном Коллайдере, проводят ряд других экспериментов в поисках новых, еще неисследованных областей ...
Ученые обнаружили новый вид проявления магнитных монополей
Еще с 19-го столетия ученые начали замечать потрясающее подобие физических законов, описывающих электрические явления, законам, описывающим магнитные явления. Однако, существует одна единственная вещь, отсутствие ...
Создан «рекордный» квантовый регистр, состоящий из 20 запутанных кубитов
За последние годы исследователи, работающие в области квантовых вычислений, добились некоторых успехов и на свет уже начали появляться квантовые вычислительные системы, количество квантовых битов, ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика