Кинези направили атомски сат који ће радити без грешке 7,2 милијарде година

Научници с Универзитета за науку и технологију у Кини направили су оптички сат са стабилношћу и грешком мањом од пет квинтилиотинки. Сат ће изгубити или добити једну секунду у наредних седам милијарди година, па је вероватно да ће приказивати тачно време током наших живота.

Оптички сатови имају кључну улогу у будућности која се данас обликује. Научници су уверени да могу развити прецизније системе глобалног позиционирања (ГПС) и квантну дистрибуцију кључева помоћу оптичких сатова.

Истраживачки тимови из Јапана, САД-а и Немачке раде на развоју атомских сатова, а најпрецизнији атомски сат налази се на Универзитету Колорадо у Боулдеру. Кина је сада постала друга држава у свету која је демонстрирала прецизно мерење времена, међутим, њен сат мора бити тачнији од америчког.

Секунду, која може изгледати тек као мали откуцај на сату, наука дефинише на основу атомског сата познатог као "микроталасна фонтана". Сат ослобађа атоме цезијума према горе, који због гравитације падају назад према Земљи, слично као што вода тече у фонтани. Атоми се затим побуђују микроталасним импулсима, што узрокује да електрони апсорбују и емитују честице светлости и "скачу" на различите енергетске нивое.

Сваки такав циклус је мали откуцај који чини делиће секунде, омогућавајући научницима да одрже прецизно мерење времена до неколико квадрилионтинки. Међутим, прецизност таквог сата зависи оф фреквенција микроталасне фреквенције. Истраживачи због тога развијају оптички сат који замењује микроталас ласерском светлошћу. Процјењује се да ће ово побољшати перформансе сата за два реда величине, преноси портал Кликс.

Под вођством Пана Јианвеија, кинески истраживачки тим је користио стронцијум за израду свог оптичког сата. Истраживачи су охладили атоме стронцијума до температуре од неколико микро Келвина, а након тога су их заробили у једнодимензионалну решетку створену уз помоћ ласерских зрака који се укрштају. Затим су употребили ултра стабилни ласер како би покренули атоме и довели до стабилне и прецизне транзиције сата.

Поређења с другим сатовима су потврдила да је оптички сат стабилан на 2,2 квинтилионтинке, док је његова "несигурност" износила 4,4 квинтилионтинке. Истраживачи су рекли да ће њихов сат изгубити или добити једну секунду за 7,2 милијарде година.

Тиме су задовољени минимални критеријуми потребни за будућност која користи оптичке сатове за прецизно мерење времена. Рад кинеских истраживача је отворио нове начине за тестирање фундаменталних теорија о физици, као и за тражење гравитационих таласа и тамне материје.

Погледајте и: