У США розробили найточніший атомний годинник

Співробітники Національного інституту стандартів США розробили годинник на основі атомів ітербію, який у 10 разів перевершує всі існуючі аналоги за точністю.

Як повідомили автори проекту, годинник складається із 10 тисяч окремих атомів ітербію, зафіксованих у вакуумі у лазерній оптичній пастці. Температура атомів не перевищує однієї сотої частки градуса від абсолютного нуля. Годинник "запускають" за допомогою спеціального лазера, який змушує атоми переходити з одного квантового стану в інший. Такі квантові переходи в атомних годинниках аналогічні коливанням маятника в годиннику механічному - саме вони визначають точність ходу (секунда в системі СІ, наприклад, зараз визначається як 9192631770 переходів в атомах цезію).

На відміну від цезію, частота переходів в ітербію набагато вища, що і було використано вченими для створенні рекордно точного годинника. Порівняння двох створених примірників дозволило встановити, що його похибка становить 1,6 до 1018, - за один мільярд років ходу помилка складе одну секунду.

За словами вчених, така висока точність дозволяє провести раніше неможливі експерименти в галузі загальної теорії відносності. Такі годинники, наприклад, можуть бути використані для вимірюванні різного ходу часу в точках, віддалених одна від одної лише на один сантиметр по висоті (за рахунок впливу гравітації час у нижній точці повинен іти повільніше).

Атомний годинник використовується не лише в науці, але і в техніці. Дуже точний відлік часу необхідний, наприклад, для визначення координат у системах глобального позиціонування - у навігаційних супутниках завжди встановлюють атомний годинник.

Нагадаємо, що у 2010 році за допомогою двох атомів ітербію вчені створили генератор випадкових чисел, який працює надійніше, ніж аналогічні комп'ютерні програми.