Выстрел лазера уменьшил погрешность атомных часов

Выстрел лазера уменьшил погрешность атомных часов

Учёные из Института лазерной физики Сибирского отделения РАН совместно с Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) и французским научно-технологическим институтом FEMTO-ST разработали новый способ уменьшения полевого сдвига в атомных часах.

Не секрет, что атомные часы являются самым точным прибором для измерения времени из всех существующих. Если бы их запустили с момента образования Вселенной, то к сегодняшнему моменту отклонение было бы не больше, чем на доли секунды, пишет «Наука в Сибири». Сегодня атомные часы используются на космических станциях, в навигации, в системах ГЛОНАСС и GPS, однако даже это устройство не является идеальным — у атомных часов существует небольшая погрешность.

К примеру, системы ГЛОНАСС и GPS сегодня могут рассчитывать позиционирование с точностью до нескольких метров, а прогресс в использовании атомных часов позволит сократить эту неопределённость до минимума — буквально до сантиметров. Современные атомные часы имеют нестабильность от 10−16 до 10−18. Во многих случаях её провоцирует полевой сдвиг — результат воздействия электромагнитного поля.

Его создаёт главный компонент атомных часов — локальный осциллятор (автогенератор электромагнитных колебаний). Кроме своей основной работы по созданию нужных частот в часах, он формирует электромагнитные импульсы, которые смещают частоту колебаний в атомах. Чтобы уменьшить временную погрешность, атомные часы нужно стабилизировать. В их конструкции часто используют лазер — именно он может генерировать частоты и излучение, влияющее на поведение полевого сдвига.

Суть метода, предложенного командой учёных, заключается в том, чтобы добавить к уже имеющемуся сдвигу так называемый антисдвиг. Они одинаковые по силе, но разные по знаку, и искусственный сдвиг уничтожает реальный. Также в работе использован принцип двух петель обратной связи. Петля обратной связи — это кольцевая система причинно-связанных элементов, которые влияют друг на друга.

На первой петле стабилизируется частота лазера, а на второй изначальный и искусственный сдвиги взаимно компенсируются. Для создания антисдвига учёные используют технические возможности лазера — программируют его таким образом, чтобы он «выстрелил» по атомным часам с дополнительным отрицательным частотным сдвигом. Преимущество нового спектроскопического метода заключается в его простоте, утверждают разработчики.

Самые свежие новости медицины на нашей странице в Вконтакте

Оставить комментарий

Вы можете использовать HTML тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>