Un gaz format din atomi de stronțiu, la temperatură foarte joasă, este izolat într-o rețea de lumină numită „rețea optică”. Atomii sunt ținuți într-un mediu vidat, care protejează delicatele stări cuantice ale acestora. Punctul roșu din partea de sus a imaginii reprezintă reflecția fasciculului laser utilizat pentru a izola atomii.
Credit: K. Palubicki/NIST

Cercetătorii de la JILA, o instituție rezultată în urma cooperării între NIST (Institutul Național de standarde și tehnologie, SUA) și Universitatea Colorado Boulder, au construit recent cel mai precis ceas atomic, care va putea diverse utilizări teoretice și practice, de la testarea teoriei generale a relativității la un mai bun control al misiunilor spațiale ori identificarea depozitelor de minerale subterane.

Cum funcționează noul ceas optic?

Ceasurile atomice folosesc radiație electromagnetică din registrul microundelor pentru a măsura secunda.

 →  Citește și: Cum funcționează un ceas atomic

Noul ceas, pe care-l putem numi „ceas optic”, folosește unde electromagnetice din registrul luminii vizibile (detectabile de ochiul uman), care au o mai mare frecvență decât microundele, ceea ce face ceasul optim mai precis.

Spectrul electromagnetic

Estimarea cercetătorilor în ce privește precizia noul ceas atomic este aceea că pierde o secundă la circa 30 de miliarde de ani.

În fapt, ceasul atomic realiat de JILA folosește o „rețea optică” pentru a măsura zeci de mii de atomi simultan, ceea ce reprezintă un mare avantaj din punctul de vedere al preciziei, căci cu cât sunt mai mulți atomi măsurați, cu atât mai multe date, cu atât mai precisă măsurătoarea.

În plus, utilizarea unei rețele optice mai puțin intense (față de cele folosite anterior) reduce semnificativ două surse de eroare importante: efectele luminii asupra atomilor și coliziunile dintre atomii comasați într-un spațiu foarte redus.

Gravitația terestră afectează funcționarea noului ceas atomic

Einstein a arătat că un ceas se comportă diferit în medii cu gravitați diferită. În interpretarea standard: timpul curge diferit în zone cu gravitația diferită.

Cei care frecventează acest site cunosc opinia mea despre timp: acesta este un concept uman, o măsură a mișcării, este ceea ce măsoară un ceas, nu o componentă a naturii.

Citește și: 
 →  De ce timpul trece mai greu la baza unui munte
 →  De ce timpul nu există

Noul ceas atomic este atât de precis, încât simpla mutare a acestuia în câmpul gravitațional al Terrei, mai sus sau mai jos, cu doar câțiva milimetri, duce la o schimbare a funcționării, indicând efectul gravitației asupra ceasului.

Implicațiile pentru computerele cuantice

Metoda folosită de cercetători pentru a izola și controla atomii în cazul creării ceasului optic poate folosită și în domeniul computerelor cuantice, care trebuie să fie extrem de precise pentru a putea manipula proprietățile atomilor și moleculelor pentru a efectua calcule. 

Controlarea și măsurarea cu mare precizie a sistemelor cuantice este, așadar, strâns corelată cu evoluțiile din domeniul computației cuantice.

Sursa: NIST

Write comments...
symbols left.
Ești vizitator ( Sign Up ? )
ori postează ca „vizitator”
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.