В Канаде создана первая криогенная одноионная ловушка для повышения точности атомных часов

Физики из Университета Торонто, Канада, разработали первую в мире криогенную одноионную ловушку для регулирования точности оптических атомных часов. Это знаменует значительный прогресс в атомарном хронометражировании, потенциально повышая точность до 100 раз по сравнению с существующими системами.

Система была создана профессором Амаром Вутой и аспирантом Такахиро Тау с факультета физики и наук. Их работа основана на существующей технологии атомных часов, в которой для поддержания времени используются колебания электромагнитных полей в лазерах, синхронизированных с атомами. В данном случае одиночный ион стронция удерживается с помощью электромагнитных полей и синхронизируется с оптическим лазером.

Ключевым нововведением в их конструкции является использование криогенных температур. Охлаждая атом стронция до температуры ниже пяти Кельвинов (-268,15 ° C), система устраняет инфракрасное излучение — или тепло - от окружающих материалов, которые в противном случае могут нарушить работу атома и снизить точность часов.

Эта разработка является частью более масштабного перехода от микроволновых часов на основе цезия к более точным оптическим системам. По словам Вуты, повышение точности хронометража укрепляет основы физических измерений, в том числе электрических стандартов, таких как сила тока и напряжение, а также позволяет проводить фундаментальные исследования, например проверять постоянство физических констант.

«Таким образом, с помощью атомных часов можно проверить, действительно ли эти фундаментальные константы постоянны, — сказал Вута. — Для проведения подобных экспериментов нет другого способа, кроме как использовать атомные часы».