Российские физики сообщили о создании сверхстабильного лазера для измерения времени

Российские физики сообщили о создании сверхстабильного лазера для измерения времени

Новости науки и техники Комментариев к записи Российские физики сообщили о создании сверхстабильного лазера для измерения времени нет

Российские разработчики из Сибири создали сверхточный лазер для атомных часов. Благодаря открытию, можно будет сформировать детальную гравитационную карту планеты, а также проследить процесс прохождения через нее волн темной материи.

Ученые из Сибири разработали сверхстабильный лазер для атомных часов, который позволит российским физикам создать устройства для измерения времени, не уступающие в точности западным аналогам, говорится в статье, опубликованной в Journal of Physics: Conf. Series.

Recent advances in precision spectroscopy of ultracold atoms and ions

New methods and approaches in precision spectroscopy of ultracold atoms and ions are reviewed with an emphasis on contributions of Institute of Laser Physics SB RAS.

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/793/1/012027/meta

Российские физики сообщили о создании сверхточного лазера для атомных часов, благодаря которому точность измерения времени будет соответствовать европейским аналогам. Погрешность измерения при этом составит 10-17-10 -18.

«Мы стремимся к достижению относительной погрешности уровня 10 в минус 17 степени — 10 минус 18 степени, что соответствует лучшим мировым достижениям в этой области. Создание глобальной сети таких лазеров и часов на их основе позволит составить точную карту гравитационного поля Земли и даже «увидеть» прохождение волн загадочной темной материи через планету», — рассказал Алексей Тайченачев, директор Института лазерной физики СО РАН, чьи слова приводит Российский научный фонд.

Наиточнейший прибор даст возможность сформировать детальную гравитационную карту Земли и наблюдать процесс прохождения через нее волн темной материи.

Работа конструкции атомных часов основана на воздействии лазерного луча на пару ионов, заключенных в электромагнитной ловушке. Работа часов при таком способе становится максимально точной, а погрешность может наступить в необозримом будущем в миллиарды лет.

При этом непременным условием является наличие сверхточного лазера для «обстрела» частиц, который и удалось изготовить российским разработчикам.

Как правило, в атомных часах два иона находятся в электромагнитной «ловушке» на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. Ученые «стреляют» по ионам из лазера, и взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния — условные ноль и единицу. Колебания между этими состояниями и есть отсчет времени. Подобные конструкции позволяют достичь невероятной точности измерения времени — современные атомные часы начинают отставать или спешить на секунду лишь через миллиарды лет.

Для их работы нужны достаточно точные «обычные» часы, а также сверхстабильный источник лазерного излучения. Они необходимы для того, чтобы испускать лазерные вспышки через четко отмеренные промежутки времени и определять момент, когда ион поглощает лазерный импульс, а затем повторно испускает его. Предел точности самых «продвинутых» атомных часов сегодня задается именно тем, что «чистоту» и качество лазерных импульсов крайне сложно повышать.

Российским ученым удалось улучшить качество лазерных пучков и точность его работы, привязав частоту импульсов лазера к так называемым «запрещенным переходам» – набору особых энергетических уровней в атомах, куда их электроны попадают крайне редко при поглощении или излучении ими энергии. Как обнаружили сибирские физики, атомы магния и ряда редкоземельных металлов можно заставить осуществлять такие переходы, если поместить их в источник слабого магнитного поля.

Так как эти переходы происходят при очень специфических условиях, частота излучения лазера, привязанная к ним, будет очень стабильной и предсказуемой при сверхнизких температурах, близких к абсолютному нулю. На текущий момент методика российских ученых позволяет достичь погрешности измерений в 10 в минус 16 степени, однако в будущем ее можно будет улучшить на два порядка, используя экспериментальные методики измерения спектра лазерных лучей.

Источники: http://infonex.ru/2043_rossijskie_fiziki_soobshhili_o_sozdanii_sverhstabilnogo_lazera_dlya_izmereniya_vremeni_redaktor
https://ria.ru/science/20170316/1490154416.html

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.rf.mail@yandex.ru

Back to Top