Новый способ измерения времени без часов нашли ученые

Определение времени на квантовом уровне становится не самой простой задачей.

Определение течения времени в современном мире тикающих часов и колеблющихся маятников - это простой случай подсчета секунд между "тогда" и "сейчас". Но "тогда" не всегда можно предвидеть в квантовом масштабе жужжащих электронов, а "сейчас" расплывается часто в тумане неопределенности. В некоторых сценариях секундомер просто не будет работать.

Новый способ измерения времени, не требующий точной отправной точки, открыли эксперименты исследователей над ридберговскими атомами. Внешний электрон в таких атомах находится в высоковозбужденном состоянии. Размер ридберговского атома в результате может превышать размер того же самого атома в основном состоянии почти в 106 раз, пишет Science Alert.

Для перевода атома из основного состояния в возбужденное его облучают лазером. Можно использовать второй лазер для отслеживания изменений положения электрона, в том числе с течением времени. Волновой пакет можно составить из нескольких ридберговских состояний. Наличие более чем одного волнового пакета, колеблющегося в пространстве, создает интерференцию, как и в случае с настоящими волнами. Такие уникальные паттерны будут отражать определенное время, требуемое для того, чтобы формировались волновые пакеты в соответствии друг с другом.

Физики в новых экспериментах показали, что подобные паттерны достаточно постоянны и надежны, чтобы стать формой квантовой временной метки. Ученые поясняют, что преимущество этого заключается в том, что не нужно запускать часы - можно просто посмотреть на интерференционную структуру и сказать: "Хорошо, прошло 4 наносекунды".

Ученые полагают, что будущие эксперименты с квантовыми часами могут заменить гелий другими атомами или даже использовать лазерные импульсы разной энергии, чтобы расширить справочник временных меток для более большего диапазона условий.

Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ