Ученые разработали первый прототип ядерных часов. Чем они лучше атомных

Международная команда ученых представила первый прототип ядерных часов, которые могут значительно превзойти современные атомные часы по точности. Это нововведение может ускорить развитие таких технологий, как GPS и интернет.

В отличие от атомных часов, которые отсчитывают время по колебаниям определенных атомов, ядерные часы сосредоточены на ядре атома, которое в 100 000 раз меньше самого атома. Это позволяет делить секунду на более мелкие части и снижать влияние помех. Основной инновацией является использование лазеров для переключения частиц между квантовыми состояниями. Ядерные часы требуют более мощного лазера, но ядро тория-229 имеет две близкие по энергии состояния, что упрощает процесс.

— С помощью этого первого прототипа мы доказали: торий можно использовать в качестве хронометра для сверхточных измерений, — объясняет физик Торстен Штрумм из Венского технологического университета. — Осталось только провести техническую доработку, и больше никаких серьёзных препятствий не предвидится.

Исследователям удалось определить разницу энергий и впервые переключить ядра тория с помощью ультрафиолетового лазера. Они продемонстрировали все необходимые компоненты для функционирования ядерных часов. Ультрафиолетовый свет возбуждает протоны и нейтроны в кристалле с ядрами тория, а «оптическая частотная гребенка» позволяет выполнять сверхточные измерения времени. По прогнозам, ядерные часы смогут превзойти атомные модели в течение 2-3 лет, предоставляя более портативные и стабильные устройства. Это достижение может улучшить связь, интернет и GPS, а также способствовать изучению основ физики и поиску темной материи