“如果你使用秒錶,首先需要定義一個起點,”物理學家瑪爾塔·伯霍爾茨解釋說。然而,瑞典的科學家們發現了一種突破性的方法,無需“起點”即可測量時間。這種創新方法由烏普薩拉大學於2022年開發,深入研究了量子物理領域,利用了“里德堡”原子。
里德堡原子被雷射激發後變得巨大,電子的行為也變得不可預測。通過分析這些電子形成的波狀結構,物理學家可以獲得追蹤時間的“指紋”。“泵浦-探測”技術包括用一個雷射脈衝激發原子,然後用第二個脈衝監測其隨時間的變化。
由此產生的波形為測量時間提供了固定的參考,使科學家能夠通過觀察波形來確定時間的流逝。“在這種技術中,你只需觀察波形,就可以說,‘好的,已經過去了4奈秒’,”伯霍爾茨解釋說。研究人員計劃通過試驗氦以外的不同原子和雷射脈衝來進一步改進這種方法。