Квантовий вимір часу: вчені розробили годинник без початкової точки, використовуючи атоми Рідберга

Квантовий вимір часу: годинник без «початку»

Дослідники з Уппсальського університету у Швеції розробили новий метод вимірювання часу в квантовій сфері. Цей інноваційний підхід, опублікований у Physical Review Research у 2022 році, усуває необхідність точної початкової точки, долаючи ключове обмеження традиційних годинників.

Техніка використовує хвилеподібну природу рідберзьких станів. Атоми Рідберга, в яких електрони піднімаються на високі енергетичні рівні за допомогою лазерів, створюють унікальні інтерференційні картини. Ці картини служать тимчасовими «відбитками пальців», причому кожна картина представляє час, що минув між взаємодіючими хвильовими пакетами.

Це дозволяє вимірювати події тривалістю до 1,7 x 10

-12

секунд без необхідності визначення початку або кінця. За словами фізика Марти Берхольц з Уппсальського університету, перевага цього методу полягає в тому, що вам не потрібно запускати годинник; ви просто спостерігаєте інтерференційну структуру та визначаєте, скільки часу минуло.

Цей квантовий метод проставлення часових міток має потенціал революціонізувати вивчення надшвидких квантових явищ. Його можна поєднувати з іншими спектроскопічними техніками для вимірювання подій, які важко зафіксувати за допомогою традиційних методів. Майбутні експерименти могли б розширити цю техніку, використовуючи різні типи атомів або регулюючи енергію лазерних імпульсів, що дозволить проводити вимірювання в ширших часових діапазонах і за різних умов.