Физики из Швеции разработали уникальный метод измерения времени с использованием квантовых технологий, передает Tengrinews.kz со ссылкой на ScienceAlert.
Исследование ученых из Уппсальского университета показало, что время можно измерять без точного начала отсчета, используя особенности квантовых частиц.
"В обычной жизни мы привыкли измерять время с помощью часов, отсчитывая секунды между "тогда" и "сейчас". Однако на квантовом уровне, где царят неопределенности, эти категории часто теряют свою четкость", - сообщили ученые.
В таких случаях стандартные устройства, такие как секундомеры, оказываются бесполезными. Как сообщили в издании New Scientist, ученые предложили решение, использовав для измерения времени волновую природу атомов, находящихся в так называемом "состоянии Ридберга".
Фото:depositphotos.com
Состояние Ридберга - это особое состояние атома, в котором его электроны находятся в крайне высоких энергетических уровнях, а сами атомы напоминают "надувшиеся" структуры. Для того чтобы достичь такого состояния, ученые используют лазеры, которые "поглощают" атомы и поднимают электроны на более высокие уровни энергии.
Такой процесс помогает не только исследовать поведение атомов, но и может быть полезен при создании новых технологий, в частности квантовых компьютеров.
"Состояние Ридберга становится особенно ценным, когда лазеры используют для измерения изменений положения электронов, а значит, и для замера времени. Метод, использующий лазерное возбуждение атомов, называется "памп-проб". С его помощью можно измерять очень быстрые процессы, такие как скорость ультрабыстрой электроники", - объяснили специалисты.
Однако для более точного измерения времени ученые из Уппсальского университета пошли дальше. Они использовали волновую природу атомов, вызвавших интерференцию - взаимодействие нескольких волновых пакетов Ридберга.
Фото:depositphotos.com
Как выяснилось в ходе экспериментов, такие "отпечатки" времени, созданные из волн, могут быть достаточно стабильными и точными, чтобы их можно было использовать в качестве временных меток.
В своих исследованиях ученые сравнили результаты лазерного возбуждения атомов гелия с теоретическими предсказаниями и доказали, что их метод позволяет точно измерять продолжительность времени.
Как объяснила профессор Марта Бергольтс из Уппсальского университета, новое исследование позволяет отказаться от необходимости точно устанавливать момент начала отсчета времени.
Вместо этого можно просто анализировать структуру интерференции и точно определить, сколько времени прошло. Например, ученые могут измерять время с точностью до 4 наносекунд, что открывает новые возможности для исследований на квантовом уровне.
Фото:depositphotos.com
В будущем ученые планируют использовать различные типы атомов и лазеров с разной энергией, что позволит расширить возможности применения данного метода в разных областях.
Как отмечают исследователи, подобные квантовые временные метки могут стать важной частью будущих экспериментов и технологий, где традиционные способы измерения времени окажутся неэффективными.
Нажмите сюда, чтобы получать самые важные новости в вашем WhatsApp
