МОСКВА, 22 авг — РИА Новости. Американские ученые создали самые точные на сегодня атомные часы на основе иттербия, побив рекорд точности работы таких устройств в 10 раз, что позволит улучшить работу спутников GPS и увеличить скорость систем спутниковой связи, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
В атомных часах два иона находятся в электромагнитной "ловушке" на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. Ученые "стреляют" по ионам из лазера, и взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния — условные ноль и единицу. Колебания между этими состояниями и есть отсчет времени. Подобные конструкции позволяют достичь невероятной точности измерения времени — современные атомные часы начинают запаздывать или спешить на секунду лишь через миллиарды лет.
Группа физиков под руководством Эндрю Ладлоу из Национального института стандартов и технологий США в Боулдере смогла улучшить этот показатель в десять раз, создав атомные часы на основе атомов иттербия. Как правило, в качестве основы для атомных часов используются атомы щелочных металлов, таких как цезий, однако Ладлоу и его коллегам удалось заменить их иттербием, создав особую оптическую "клетку" из лучей лазера.
Каждая такая "клетка"-ловушка содержит в себе десятки тысяч атомов, резонирующих под действием лазерных импульсов с частотой 518 триллионов раз в секунду. Характер этих колебаний не зависит от условий окружающей среды, что позволяет использовать их для отсчета времени. По словам ученых, применение иттербия улучшило точность прибора в 10 раз по сравнению с самыми точными цезиевыми атомными часами, и значительно снизило время их "запуска".
Как утверждают ученые, достижение этого рубежа в точности измерения времени не только позволит улучшить работу спутников связи и навигации, но и поможет провести ранее невозможные эксперименты. К примеру, эти часы помогут геодезистам измерить неровности на поверхности Земли с точностью до сантиметра, а физикам — проверить альтернативные теории гравитации.
