Austria uus aatomkell: ees ootab revolutsioon ajamõõtmises!

Austria uus aatomkell: ees ootab revolutsioon ajamõõtmises!

Viin-Ottakringi on jõudnud uusim tehnoloogiline areng: Austria kõige täpsem kell. See muljetavaldav optiline aatomkell, mis asub silmapaistmatus 19-tollises serverikapis, võib peagi kehtestada riigi kõige olulisema kella. Föderaalne metroloogia- ja maamõõtmisamet (BEV) on koht, kuhu see uuenduslik kell paigaldati. See toob ajamõõtmise maailma mitte ainult täpsuse, vaid ka veidi Viini võlu.

Kella töötas välja Nobeli füüsikapreemia laureaadi Theodor W. Hänschi ning Ludwig Maximiliansi ülikooli ja Müncheni tehnikaülikooli teadlaste juhitud meeskond. Projekti juhi Thorsten Schummi sõnul Viini TLÜ-st on see esimene kaubanduslik optiline aatomkell, mida saab kasutada mitte ainult teadustöös, vaid ka väljaspool akadeemilist maailma.

Optilise aatomkella täpsus

Mis teeb selle aatomkella nii eriliseks? Vastus peitub tehnoloogias: see põhineb ütterbiumiioonidel ja töötab sagedustel, mis on palju suuremad kui tavalised tseesiumi aatomkellad. Kui klassikalised tseesiumkellad toetuvad tseesiumiaatomite kvantfüüsikalise energia üleminekule, siis uus kell toob kaasa mõõdetava täpsuse paranemise. Mõõtmissagedused ulatuvad sajast kuni tuhande terahertsini, mis lubab aja täpse mõõtmise olulist suurenemist.

Selle tehnoloogilise uuenduse soetuskulud ulatuvad ligikaudu kolme miljoni euroni, mida rahastab Quantum Austria taristuprogramm. Uuendusliku kella signaalid edastatakse fiiberoptiliste kaablite kaudu erinevatesse Austria uurimiskeskustesse ja selle kasutamine võib avaldada kaugeleulatuvat mõju sellistele valdkondadele nagu kvantkommunikatsioon ja kvantarvutus.

Uus ajamõõtmise etalon

Kuid see pole veel kõik. See uus optiline aatomkell võib kiirendada teise uuesti määratlemist, kuna praegune tseesiumistandard näib üha vananenum. See hõlmab ka põnevaid võimalikke rakendusi, nagu väikseimate kõrguste erinevuste, samuti massi- ja gravitatsioonimuutuste mõõtmine. Suur hulk aatomkellasid üle maailma edastavad oma andmed Rahvusvahelisele Kaalude ja Mõõtude Büroole (BIPM), mis seejärel avaldab rahvusvahelise aatomiaja (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.

Mida tulevik toob, võib vaid oletada. Kuna teadlased jätkavad uute tehnoloogiate väljatöötamist, nagu esimesed edusammud aatomituumade manipuleerimisel laserite abil, ei pruugi tänapäevastest veelgi täpsemate kellade väljatöötamine olla kaugel. Äsja avastatud "tooriumi üleminek" näitab, et kvant- ja tuumafüüsika kombinatsioon võib avada uusi aja mõõtmise viise ja pikemas perspektiivis võib isegi aidata lahendada fundamentaalseid füüsikaküsimusi.

Sellised arengud pole mitte ainult tehniline saavutus, vaid ka põnev samm teaduse tulevikku. Viini linn positsioneerib end mitte ainult uuenduslike tehnoloogiate asukohana, vaid ka järgmise aja mõõtmise revolutsiooni paigana.