Naujasis Austrijos atominis laikrodis: laukia revoliucija laiko skaičiavime!

Naujasis Austrijos atominis laikrodis: laukia revoliucija laiko skaičiavime!

Naujausia technologinė plėtra pasiekė Vieną-Otakringą: kruopščiausias laikrodis Austrijoje. Šis įspūdingas optinis atominis laikrodis, patalpintas nepastebimoje 19 colių įstrižainės serverio spintelėje, netrukus galėtų įsitvirtinti kaip svarbiausias šalies laikrodis. Federalinis metrologijos ir geodezijos biuras (BEV) yra vieta, kur buvo sumontuotas šis naujoviškas laikrodis. Tai į laiko matavimo pasaulį įneša ne tik tikslumo, bet ir šiek tiek Vienos žavesio.

Laikrodį sukūrė komanda, kuriai vadovavo Nobelio fizikos premijos laureatas Theodoras W. Hänschas ir mokslininkai iš Ludwigo Maximilians universiteto ir Miuncheno technikos universiteto. Pasak projekto lyderio Thorsteno Schummo iš Vienos TU, tai pirmasis komercinis optinis atominis laikrodis, kuris gali būti naudojamas ne tik moksliniams tyrimams, bet ir už akademinio pasaulio ribų.

Optinio atominio laikrodžio tikslumas

Kuo šis atominis laikrodis toks ypatingas? Atsakymas slypi technologijoje: jis pagrįstas iterio jonais ir veikia daug didesniais dažniais, nei gali pasiūlyti įprasti cezio atominiai laikrodžiai. Nors klasikiniai cezio laikrodžiai priklauso nuo cezio atomų kvantinės fizinės energijos perėjimų, naujasis laikrodis žymiai pagerina tikslumą. Matavimo dažniai svyruoja nuo šimto iki tūkstančio terahercų, o tai žada žymiai padidinti tikslų laiko matavimą.

Šios technologinės naujovės įsigijimo išlaidos siekia apie tris milijonus eurų, finansuojamos infrastruktūros programos „Quantum Austria“ lėšomis. Novatoriško laikrodžio signalai šviesolaidiniais kabeliais bus perduodami į įvairias tyrimų vietas Austrijoje, o jo naudojimas gali turėti didelių pasekmių tokioms sritims kaip kvantinis ryšys ir kvantinė kompiuterija.

Naujas laiko matavimo etalonas

Bet tai dar ne viskas. Šis naujas optinis atominis laikrodis gali paspartinti pastangas iš naujo apibrėžti antrąjį, nes dabartinis cezio standartas atrodo vis labiau pasenęs. Tai taip pat apima įdomias galimas programas, tokias kaip mažiausių aukščio skirtumų matavimas, taip pat masės ir gravitacijos pokyčiai. Daugybė atominių laikrodžių visame pasaulyje perduoda savo duomenis Tarptautiniam svorių ir matų biurui (BIPM), kuris vėliau skelbia tarptautinį atominį laiką (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.

Ką atneš ateitis, galima tik spėlioti. Kadangi mokslininkai ir toliau kuria naujas technologijas, pavyzdžiui, pirmuosius pasiekimus manipuliuojant atominiais branduoliais naudojant lazerius, gali būti, kad net tikslesnių nei šiandieniniai laikrodžiai bus sukurti. Naujai atrastas „torio perėjimas“ rodo, kad kvantinės ir branduolinės fizikos derinys gali atverti naujus laiko matavimo būdus ir ilgainiui netgi padėti išspręsti pagrindinius fizikos klausimus.

Tokie pokyčiai yra ne tik techninis pasiekimas, bet ir įdomus žingsnis į mokslinių tyrimų ateitį. Vienos miestas pozicionuoja save ne tik kaip naujoviškų technologijų vietą, bet ir kaip kitą laiko matavimo revoliuciją.