Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Dolaşıqlıqla gücləndirilmiş optik saatda daha aşağı ölçmə müddətləri. Müəllif: Kai Dietze və başqaları.

Almaniyadakı fiziklər tək atomları dolaşıq ion cütü ilə əvəz etməklə optik saatda görünməmiş sabitlik nümayiş etdiriblər. Alman Milli Metrologiya İnstitutunun Kai Dietzenin rəhbərlik etdiyi Physical Review Letters qrupunun nəticələrini dərc edən komanda ümid edir ki, onların yanaşması dəqiq təcrübələr və metrologiyada yeni imkanlar açaraq yeni nəsil optik saatların yaranmasına kömək edə bilər.

Misilsiz zaman nəzarətçiləri

Zamanın keçməsini ölçmək üçün hər bir saat müəyyən bir istinad tezliyinin rəqslərini saymaqla işləyir – istər saat qülləsinin yellənən sarkaçı, istərsə də müasir rəqəmsal saatda elektrikləşdirilmiş kvars kristalının rəqsləri olsun. Vaxt ölçmə dəqiqliyi birbaşa bu rəqslərin nə qədər etibarlı olması ilə bağlıdır: sarkaç öz rəqsində nəzərəçarpacaq dəyişikliklər əldə edə bilsə də, titrəyən kvars daha etibarlıdır və bu da kvars saatlarını daha dəqiq edir.

Bu gün optik saatlar indiyə qədər əldə edilən ən dəqiq zamanölçənlərdir. Bu cihazlarda atomlar əvvəlcə müəyyən bir optik keçidə yaxın tənzimlənmiş ultra-stabil lazerlə “tədqiq olunur”. Lazer tezliyi iki elektron halı arasındakı enerji fərqinə uyğun gəldikdə, elektron daha yüksək enerji səviyyəsinə qədər həyəcanlanır.

Atomları dəfələrlə sorğu-sual edərək və lazeri bu keçidə bağlayaraq, saat lazer tezliyini atomun təbii rezonansına uyğunlaşdırır. Daha sonra saat bu sabitləşdirilmiş işıq sahəsinin rəqslərini sayır və səs-küyü yatırmaq üçün təkrarlanan ölçmələrin ortalamasını çıxarır.

Bu optik keçid tezlikləri çox az dəyişdiyindən, nəticədə əldə edilən ortalamalar heyrətamiz dərəcədə dəqiq ola bilər. Lakin fundamental fizika təcrübələri və kvant miqyaslı effektlərin ölçülməsi üçün tələb olunan səviyyədə hələ də təkmilləşdirmə üçün yer var.

Dolaşıq kalsium ionları

Dietzenin komandası öz tədqiqatlarında kvant dolaşıqlığından istifadə etməklə zaman ölçmə stabilliyinin necə daha da artırıla biləcəyini araşdırdılar. İki hissəcik dolaşdıqda, onlardan birinin vəziyyəti digərinin vəziyyəti ilə daxili şəkildə bağlıdır – yəni cütlük tək, kollektiv kvant sistemi kimi davranır.

Bu ehtimalı araşdırmaq üçün tədqiqatçılar bir cüt kalsium ionunu qarışdıraraq maqnit sahəsi səs-küyünə qarşı həssaslığı azalmış ortaq kvant superpozisiyası yaratdılar. Daha sonra onlar bu kollektiv vəziyyəti optik saat keçidində araşdırdılar və əlaqəli tezliyi ölçdülər.

Onların ölçmələrini tək stronsium atomlarına əsaslanan daha ənənəvi optik saatın ölçmələri ilə müqayisə etdikdə , ümumi qeyri-sabitlik oxşar səviyyələrə çatdı. Lakin, dolaşıq cütlük tək iondan iki dəfə sürətli ölçülə bilən tezlik məlumatı inkişaf etdirdiyindən, eyni ölçmə dəqiqliyinə zond vaxtının təxminən yarısında nail olmaq mümkün oldu və bu da daha yüksək ölçmə sürətinə imkan verdi. Daha sürətli zondlama və ortalama ilə saatın tezlik qeyri-sabitliyi daha tez azaldıla bilər.

Zamanın daha yaxşı ölçülməsi

Nəticələrindən ruhlanan Dietze və həmkarları inanırlar ki, dolaşıqlıqla gücləndirilmiş optik saatlar tezliklə qabaqcıl tədqiqatlarda tətbiq tapa bilər. Ultra dəqiq saatlar yeni fizikanı araşdırmaq üçün güclü vasitələrdir: hipotetik qaranlıq maddə sahələrinin yaratdığı atom tezliklərindəki kiçik dəyişikliklərdən tutmuş Yerin cazibə sahəsindəki incə dəyişikliklərin yaratdığı zamandakı kiçik relyativistik dəyişikliklərə qədər . Bu cür təsirlər zaman miqyasında və bu günün ən yaxşı optik saatlarını belə həddinə çatdıran həssaslıqlarda özünü göstərir.

Fundamental fizikadan başqa, bu iş metrologiyada mühüm bir addım ola bilər. Beynəlxalq ictimaiyyət optik keçid əsasında saniyənin mümkün yenidən təyin olunmasına hazırlaşdıqca, bu kimi dolaşıqlığa kömək edən saatlar zamanın qlobal miqyasda qəbul edilmiş tərifi üçün yeni bir optik tezlik standartına doğru yol açmağa kömək edə bilər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Kai Dietze və digərləri, Dolaşıqlıqla gücləndirilmiş optik ion saatı, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/dyqm-k8p6

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları 

Əsas anlayışlar

MetrologiyaOptika və lazerlərKvant korrelyasiyaları, təməlləri və formalizm

© 2026 Science X Network