Во время написании статьи о квантовых технологиях, меня заинтересовала тема о квантовых часах. Что это? Как они устроены? И применяются ли они сегодня? И так, что же представляют из себя квантовые часы? Это прибор для измерения времени в кварцевым генератором, управляемый квантовым эталоном частоты. Под эталоном частоты понимается переход частиц (атомов, молекул, ионов) из одного энергетического состояния в другое.В качестве эталона используют атомы цезия-133. Этот изотоп отличается наличием на его «внешней» орбите электрона, энергетический уровень которого претерпевает очень тонкое расщепление за счет взаимодействия магнитных моментов ядра атома и электрона, что позволяет получить точность измерения на очень высоких частотах. Простыми словами, частота перехода изотопа из одного состояния в другое равна секунде. Атомы играют роль осциллятора в квантовых часах: частота излучения при квантовом переходе атомов с одного энергетического уровня на другой определяет «направление» квантовых часов. Одними из первых квантовые часы были построены в США в 1955г. с молекулярным аммиачным генератором в качестве стандарта частоты. На сегодняшний день квантовые часы уже применяются в системах радионавигации, в астрономических обсерваториях, в исследовательских и контрольно-измерительных лабораториях. Они определяют расстояние на основе времени, необходимого сигналу для прохождения от точки на земле до спутника и обратно, и для решения этой проблемы они должны полагаться на очень точные счетчики времени. Астрономия использует квантовые часы для той же цели. Расстояние до удаленных космических объектов можно определить только по времени возврата сигнала, и каждая секунда ошибки здесь может означать сотни тысяч километров. Но помимо плюсов есть и существенный минус данных часов, а именно габариты. Вес таких часов может достигать нескольких десятков килограмм. На фото представлены квантовые часы. Однако наука не стоит на месте, и возможно завтра квантовые часы будут у каждого желающего...