Nové rakouské atomové hodiny: Revoluce v měření času čeká!

Nové rakouské atomové hodiny: Revoluce v měření času čeká!

Do Vídně-Ottakringu dorazil nejnovější technologický vývoj: nejpečlivější hodiny v Rakousku. Tyto působivé optické atomové hodiny, umístěné v nenápadné 19palcové serverové skříni, by se mohly brzy etablovat jako nejdůležitější hodiny v zemi. Spolkový úřad pro metrologii a zeměměřičství (BEV) je místem, kde byly tyto inovativní hodiny instalovány. Do světa časomíry přináší nejen přesnost, ale i trochu vídeňského šarmu.

Hodinky vyvinul tým vedený nositelem Nobelovy ceny za fyziku Theodorem W. Hänschem a výzkumníky z Univerzity Ludwiga Maximilianse a Technické univerzity v Mnichově. Podle vedoucího projektu Thorstena Schumma z TU Vienna jde o první komerční optické atomové hodiny, které lze využít nejen ve výzkumu, ale i mimo akademický svět.

Přesnost optických atomových hodin

Čím jsou tyto atomové hodiny tak výjimečné? Odpověď spočívá v technologii: je založena na iontech ytterbia a pracuje na frekvencích daleko za hranicemi toho, co mohou nabídnout běžné cesiové atomové hodiny. Zatímco klasické cesiové hodiny spoléhají na kvantově fyzikální energetické přechody atomů cesia, nové hodiny přinášejí měřitelné zlepšení přesnosti. Frekvence měření se pohybují od sta do tisíce terahertzů, což slibuje výrazné zvýšení přesného měření času.

Pořizovací náklady na tuto technologickou inovaci dosahují přibližně tří milionů eur, financovaných infrastrukturním programem „Quantum Austria“. Signály inovativních hodin budou přenášeny pomocí optických kabelů do různých výzkumných pracovišť v Rakousku a jejich použití by mohlo mít dalekosáhlé důsledky pro oblasti, jako je kvantová komunikace a kvantové výpočty.

Nové měřítko pro měření času

Ale to není všechno. Tyto nové optické atomové hodiny by mohly urychlit tlak na předefinování druhých hodin, protože současný standard cesia se zdá být stále zastaralejší. To také zahrnuje vzrušující možné aplikace, jako je měření nejmenších výškových rozdílů a také změn hmotnosti a gravitace. Velké množství atomových hodin po celém světě předává svá data Mezinárodnímu úřadu pro váhy a míry (BIPM), který následně zveřejňuje Mezinárodní atomový čas (TAI).

• Die erste Atomuhr wurde 1949 im National Bureau of Standards in den USA entwickelt.
• Im Jahr 1967 wurde die Dauer einer Sekunde international definiert.
• Die optischen Uhren, wie die jetzt in Wien installierte, haben das Potenzial, als neue Zeitnormen zu fungieren.

Co přinese budoucnost, lze jen hádat. Jak výzkumníci pokračují ve vývoji nových technologií, jako jsou první pokroky v manipulaci s atomovými jádry pomocí laserů, vývoj hodin ještě přesnějších než ty dnešní nemusí být daleko. Nově objevený „přechod thoria“ ukazuje, že kombinace kvantové a jaderné fyziky by mohla otevřít nové způsoby měření času a v dlouhodobém horizontu by dokonce mohla pomoci vyřešit základní fyzikální otázky.

Takový vývoj není jen technickým úspěchem, ale také vzrušujícím krokem do budoucnosti výzkumu. Město Vídeň se staví nejen jako místo pro inovativní technologie, ale také jako místo pro další revoluci v měření času.