Одна секунда за миллиарды лет

12.02.2019
Одна секунда за миллиарды лет
Атомные оптические часы второго поколения входят в состав государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени
ФГУП «ВНИИФТРИ»

Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) Росстандарта разрабатывает атомные оптические часы второго поколения для определения точного времени. Устройство входит в состав государственного первичного эталона единиц времени, частоты и национальной шкалы времени.

«Более точные оптические часы позволят повысить точность навигации, будут востребованы в науке по уточнению фундаментальных физических теорий и фундаментальных физических констант, заложат основы развития телекоммуникационной связи следующего поколения — 6G. Их применение также будет способствовать развитию прецизионной (высокоточной) геодезии миллиметрового уровня», — рассказали «Стимулу» в пресс-службе института.

Оптические часы работают на холодных атомах стронция, погрешность их хода составляет одну секунду в несколько миллиардов лет. Результаты прикладных разработок специалистов института по модернизации устройства позволят повысить точность работы оптических часов еще на порядок.

«Сегодня скорости развития высоких технологий требуют сверхвысоких показателей точности от фундаментальной науки. Поэтому новая разработка института практически будет представлять второе поколение оптических часов. Наша основная задача — создавать устройства и элементы, которые будут хранить самое точное время и работать в инфраструктуре цифровой экономики страны. Разработки нашего института помогают России надежно закрепиться в списке передовых технологических держав мира», — говорит генеральный директор ФГУП ВНИИФТРИ Сергей Донченко.

Точность российских оптических часов планируется повысить прежде всего за счет использования криогенных технологий в аппаратном комплексе, который воспроизводит значение секунды, — репере частоты на холодных атомах стронция.

Как пояснили в пресс-службе, криогенные технологии, которые будут применяться в оптических часах второго поколения, в первую очередь позволят уменьшить составляющие погрешности, связанные с тепловым излучением. В целом благодаря использования криогенных технологий возрастет точность стандарта частоты.

Будут также внедряться научные и технические ноу-хау для повышения показателей стабильности воспроизведения точного времени.

«Помимо совершенствования самих оптических часов сотрудниками института разрабатывается их компактная перевозимая модификация. Это устройство будет использоваться, в частности, на кафедрах и в лабораториях профильных высших учебных заведений, а также для повышения точности позиционирования навигационных систем, в телекоммуникациях, космической отрасли, в инфраструктуре беспилотного транспорта и в других передовых сферах развития высоких технологий», — рассказал заместитель генерального директора — начальник Главного метрологического центра Государственной службы времени и частоты ФГУП ВНИИФТРИ Игорь Блинов.

Оптические часы — идеальная метрологическая система для воспроизведения единицы частоты и сличения национальной шкалы времени. Россия традиционно находится в тройке стран — лидеров в сфере определения времени и частоты. Каждые сутки данные от российского эталона времени поступают в Международное бюро мер и весов для сличения: бюро сравнивает показатели эталона, хранящегося во ВНИИФТРИ, с показателями эталонов других стран, анализирует полученные результаты и каждый месяц предоставляет информацию о точности работы эталона и отличии национальной шкалы времени от шкалы, формируемой самим бюро.

В своем интервью «Стимулу» руководитель ВНИИФТРИ Сергей Донченко уже рассказывал об оптических часах на холодных атомах стронция, а также о многих других уникальных разработках института.

ВНИИФТРИ — один из ведущих национальных метрологических институтов России, важнейшее звено в управлении национальной системой обеспечения единства измерений. Выполняет задачи научно-технического обеспечения и развития метрологии как научной основы измерительной техники. Институт основан в 1955 году, в его состав входят Восточно-Сибирский (Иркутск), Дальневосточный (Хабаровск) и Камчатский (Петропавловск-Камчатский) филиалы. В 1994 году ВНИИФТРИ присвоен и регулярно подтверждается статус Государственного научного центра РФ.