Najbardziej stabilne zegary atomowe na świecie

Przedstawiciele NIST (Narodowy Instytut Standardów i Technologii) poinformowali, że dwa nowe zegary atomowe, o powstaniu których informowaliśmy w czerwcu, są najbardziej stabilnymi urządzeniami na świecie. Stabilność zegarów atomowych to dokładność poszczególnych "tyknięć" zegara. Pracujące od niedawna zegary wykorzystujące iterb charakteryzują się dokładnością większą niż dwie części na trylion (10¹⁸). W porównaniu z dotychczasowymi rekordzistami są 10-krotnie bardziej stabilne.

Stabilność zegarów z iterbem pozwala na zastosowanie ich w wielu nowych zadaniach związanych z precyzyjnym pomiarem czasu - mówi fizyk Andrew Ludlow. Tak precyzyjne zegary umożliwią przeprowadzenie badań dotyczących grawitacji, pól magnetycznych czy temperatury. Są też ważnym krokiem w kierunku zbudowania jeszcze bardziej precyzyjnych pomiarów.

Każdy z zegarów wykorzystuje około 10 000 atomów iterbu schłodzonych do temperatury 10 mikrokelwinów. Atomy przetrzymywane są w optycznej pułapce stworzonej za pomocą lasera. Drugi laser, pracujący z częstotliwością 518 bilionów "tyknięć" na sekundę, wymusza przejścia atomów pomiędzy dwoma poziomami energetycznymi. To właśnie duża liczba atomów odpowiada za stabilność zegarów.

O tym, jak bardzo są one stabilne może świadczyć ich porównanie do NIST-F1. To cezowy zegar atomowy, służący do określania cywilnego czasu w USA. Każdy zegar atomowy charakteryzuje się pewną niedokładnością, dlatego też konieczne jest uśrednienie odmierzanego przezeń czasu. W przypadku NIST-F1 osiągnięcie najlepszego pomiaru wymaga uśrednienia z 400 000 sekund. W przypadku nowych zegarów z iterbem uśrednienie można przeprowadzić w około 1 sekundę.

NIST zegar atomowy stabilność iterb