W Wiedniu stworzono samostabilizujący zegar jądrowy — ScienceDaily
Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu w Austrii stworzyli samostabilizujący zegar jądrowy, zdolny utrzymywać własną stabilność bez oparcia na zwykłym zegarze atomowym. Urządzenie działało stabilnie przez ponad 24 godziny bez ingerencji, informuje ScienceDaily.
Tor jako wzorzec częstotliwości
Nowe urządzenie wykorzystuje jądra atomów toru, a nie przejścia elektronowe w atomach, na których opiera się działanie tradycyjnych zegarów atomowych. Jądra toru mają dwa stany energetyczne o niezwykle małej różnicy energii, dlatego przejście między nimi można wzbudzać światłem laserowym.
Specjalny kryształ z atomami toru, wytworzony na Uniwersytecie Technicznym w Wiedniu, jest naświetlany laserem. Jądra pochłaniają światło tylko przy ściśle określonej częstotliwości. Jeśli częstotliwość lasera odchyla się, pochłanianie maleje, a system automatycznie koryguje laser i przywraca go do wymaganej wartości.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Dokładność prototypu
W kwietniu 2024 roku grupa kierowana przez profesora Torstena Schumma, we współpracy z zespołem profesora Ekkeharda Peika z PTB w Brunszwiku, eksperymentalnie wykryła przejście jądrowe w torze i po raz pierwszy zademonstrowała wzbudzenie jąder laserem. Jesienią tego samego roku instalację do wzbudzania toru podłączono do optycznego zegara atomowego, pokazując możliwość wykorzystywania jąder jako bardzo dokładnego wzorca czasu.
Podczas pomiarów prowadzonych przez dobę względna dokładność prototypu wyniosła około 10⁻¹⁵, co odpowiada błędowi około jednej sekundy na 30 milionów lat. Nie oznacza to, że urządzenie testowano przez miliony lat, lecz jest oszacowaniem dokładności na podstawie wyników pomiarów.
Opracowanie wciąż ustępuje najlepszym optycznym zegarom atomowym. Naukowcy mają nadzieję zwiększyć jego dokładność dzięki mocniejszym laserom i lepszej jakości kryształom toru. Jądra są mniej wrażliwe na wpływy zewnętrzne, ponieważ są ponad 10 tysięcy razy mniejsze od atomów.
