「ストップウォッチを使うなら、まず開始点を定義する必要があります」と物理学者のマルタ・ベルホルツは説明します。しかし、スウェーデンの科学者たちは、「開始点」を必要とせずに時間を測定する画期的な方法を発見しました。この革新的なアプローチは、2022年にウプサラ大学で開発され、量子物理学の領域を掘り下げ、「リドベルグ」原子を利用しています。
レーザーによってエネルギーを与えられたリドベルグ原子は巨大になり、電子は予測不可能な挙動を示します。これらの電子によって形成された波のような構造を分析することで、物理学者は時間を追跡する「指紋」を得ることができます。「ポンプ・プローブ」技術は、1つのレーザーパルスで原子を励起し、次に2番目のパルスで時間の経過に伴う変化を監視することを含みます。
結果として得られる波のパターンは、時間を測定するための固定された基準を提供し、科学者は波のパターンを観察するだけで時間の経過を判断できます。「この技術では、波のパターンを見て、『4ナノ秒経過した』と言うことができます」とベルホルツは説明します。研究者たちは、ヘリウム以外のさまざまな原子やレーザーパルスで実験することにより、この方法をさらに洗練する予定です。