Група фізиків змогла досягти рекордно точної синхронізації двох атомних годин

Група дослідників з Інституту квантової оптики Товариства Макса Планка і Державного фізико-технічного інституту в Німеччині змогла досягти рекордно точної синхронізації двох атомних годин. Вчені передали синхронізуючі сигнали по оптоволоконному кабелю і отримали точність 10 в мінус 19 ступеня (похибка переданої частоти в 10 в 19-й ступеня разів менше самої частоти, тому величина безрозмірна). Подробиці наводяться в журналі Physical Review Letters.

Фізикам вдалося синхронізувати годинник, розділені 1840 кілометрами оптоволокна. В минулому році та ж група провела експеримент з годинником в Брауншвейгу і Гархінге з відстанню 920 кілометрів, а в цей раз вчені з’єднали в Брауншвейгу два кабелі так, що сигнал повернувся назад в Гархинг і таким чином була змодельована лінія вдвічі більшої довжини: хоча атомні годинники стояли в одному і тому ж інституті, перебуваючи в одному приміщенні на відстані всього в метр один від одного.

На лінії, як пишуть дослідники у своїй статті, при цьому перебувало 20 підсилювачів сигналу, так що світло йшов не просто по оптоволокну з постійним складом, а проходив через допированные эрбием ділянки в межах спеціальних лазерів, що підвищують потужність сигналу і компенсують втрати на поглинання.

Незважаючи на оптичної неоднорідності середовища, температурні деформації (розширення при нагріванні з неминучим збільшенням довжина кабелю) і перешкоди вчені змогли на порядок покращити минулорічний результат, домігшись стабільності частоти на рівні 10-19.

Для порівняння, використовувані в даний час на практиці для синхронізації атомних годинників (у тому числі на супутниках навігаційних систем) радіосигнали дають точність в тисячі разів менше.

Атомні годинники забезпечують точність до 10-16, тобто відстають або йдуть вперед лише на одну секунду за кілька сотень мільйонів років. Однак просто високої точності недостатньо, оскільки для багатьох завдань (наприклад, для супутникової навігації і геодезії) потрібно ще і синхронізувати годинник між собою, а передача інформації через реальний канал зв’язку завжди пов’язана зі зміною частоти.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *