El 16 de enero de 2025, investigadores anunciaron un avance significativo en los relojes atómicos ópticos, un desarrollo que podría redefinir la unidad fundamental del tiempo, el segundo. Este nuevo enfoque supera la definición basada en cesio establecida en 1967, con el potencial de una medición del tiempo más precisa.
En los últimos años, los científicos han demostrado la capacidad de diseñar relojes que son 1.000 veces más precisos que sus homólogos atómicos. Sin embargo, un gran obstáculo en este proceso de redefinición ha sido el desafío de comparar diferentes relojes con suficiente precisión. Las mediciones tradicionales de la relación de frecuencia entre relojes pueden tardar varios días, complicando los esfuerzos de redefinición.
El nuevo diseño de reloj multi-ion aborda este problema a través de su escalabilidad; medir con diez iones permite comparaciones diez veces más rápidas. Esta innovación es un paso crucial para alcanzar el umbral requerido para redefinir el segundo, ya que el equipo logró medir una relación de frecuencia inferior a cinco partes por billón billón.
La profesora Tanja Mehlstäubler enfatizó la importancia de este logro, afirmando: "¡Realmente rompimos un verdadero récord mundial porque nadie ha comparado hasta ahora dos tipos de relojes ópticos a ese nivel!" Este logro no es solo un hito, sino un punto de partida, ya que los modelos teóricos sugieren que el reloj multi-ion podría reducir aún más la incertidumbre de medición.
Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de redefinir el tiempo. Estos relojes avanzados son sensibles a efectos gravitacionales minúsculos, lo que les permite monitorear cambios sutiles en el movimiento de la Tierra y la elevación debido a cambios ambientales, como el derretimiento de glaciares. También podrían mejorar nuestra comprensión de los principios fundamentales de la física, particularmente en los ámbitos de la relatividad general y la mecánica cuántica.
El Dr. Jonas Keller, uno de los autores principales del estudio, señaló el potencial continuo de estos sistemas, afirmando: "El sistema aún tiene mucho más potencial. Puede bajar a 1x10 en incertidumbre sistemática, como hemos mostrado en principio." El artículo de investigación que detalla estos hallazgos fue publicado en la revista Physical Review Letters.