Физики научились с помощью квантовых волн точно измерять время.
Физики научились с помощью квантовых волн точно измерять время.
Способ измерения времени, которому не требуется информация о начальном моменте разработали исследователи.
Метод измерения времени на основе уникальных "отпечатков", формируемых множеством ридберговских атомов, разработали физики из Уппсальского университета. С помощью его можно фиксировать самые краткосрочные процессы.
В традиционном подходе измерения времени сравнивается количество единиц времени, которые прошли во времени между двумя заданными моментами, объясняют исследователи. Но зачастую на квантовом уровне исходный момент времени сложно измерить, традиционный даже чрезвычайно точный секундомер в такой ситуации не подойдет.
Ученые в своей работе использовали множество ридберговских атомов для измерения времени без начальной точки отсчета. Это атомы щелочных металлов и водородоподобные атомы, у которых внешний электрон находится в высоковозбужденном состоянии. Они напоминают воздушные шары, которые "надуты" не воздухом, а энергией лазера, объясняют физики.
Эти атомы обладают уникальной характеристикой - совокупностью волн, волновым пакетом, характерной для данного состояния, которую можно измерить. Подобно множеству волн в пруду, пересекаясь, они создают сложные узоры, благодаря интерференции несколько волновых пакетов формируют уникальный отпечаток.
Исследователи с помощью лазера возбуждали несколько атомов гелия и сопоставляли получившиеся результаты пересечения волновых пакетов с теоретическими предсказаниями. Как показала серия экспериментов, они достаточно надежны и постоянны, чтобы быть формой квантовой временной метки.
Руководитель исследования Марта Берхольц пояснила, что при использовании счетчика нужно определить ноль. В какой-то момент начинается отсчет. Преимуществом нового метода является то, что не нужно запускать часы - просто смотря на интерференционную структуру, можно говорит: "Хорошо, прошло 4 нс".
Ученым удалось с помощью нового метода измерить время с точностью до 1,7 пикосекунды (триллионной доли секунды).
Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.
