Засечь ядерное время

Немецкие ученые приблизились к созданию ядерных часов, которые должны стать самыми точными в мире. Об этом сообщает издание ScienceAlert. Как утверждает физик Томас Сикорский из Гейдельбергского университета, он разработал метод, который поможет решить проблему, мешающую воплотить в жизнь главный принцип ядерного хронометра.

Сейчас самые точные часы — атомные. Они основаны на принципе электромагнитных колебаний, излучаемых атомами или молекулами при переходе из одного энергетического состояния в другое. Эталон атомного времени не имеет ни суточных, ни вековых колебаний, не стареет и обладает достаточной определенностью, точностью и воспроизводимостью. В России атомные оптические часы разрабатывает Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) Росстандарта.

Оптические часы работают на холодных атомах стронция, погрешность их хода составляет одну секунду в несколько миллиардов лет. Ключевой элемент этих часов — оптический стандарт частоты (ОСЧ). Это стандарт с использованием оптического перехода нейтральных атомов. В основе ОСЧ со стабилизацией по холодным нейтральным атомам лежит перестраиваемый лазер, настроенный на резонанс с запрещенным переходом в атомном ансамбле. Излучение лазера резонансно возбуждает ансамбль атомов при низкой температуре, которая обеспечивается лазерным охлаждением атомов. Используется большое количество очень холодных атомов (10⁴–10⁶ атомов, охлажденных до температуры менее 10 мкК), которые сформированы в пространстве в стоячей оптической волне, поэтому между собой они не взаимодействуют (или взаимодействуют крайне слабо). Оптический переход, к которому привязывается внешний (в данном случае лазерный) источник, стабильно воспроизводит частоту во времени. По сравнению с другими стандартами оптический стандарт на холодных атомах стронция имеет наивысшую точность.