Atomik saatleri bağlamak için ‘uzaktan ürkütücü eylem’ kullanma

Atomik saatleri bağlamak için 'uzaktan ürkütücü eylem' kullanma

Araştırmacılar, mekansal olarak ayrılmış saatlerin frekanslarının daha hassas bir şekilde karşılaştırılabileceğini gösteriyor.

Araştırmacılar, mekansal olarak ayrılmış saatlerin frekanslarının daha hassas bir şekilde karşılaştırılabileceğini gösteriyor.

Oxford Üniversitesi araştırmacıları tarafından yürütülen bir deney, iki benzersiz ve hatta akıllara durgunluk veren keşifler, yani yüksek hassasiyetli atomik saatler ve kuantum dolaşıklığı, “dolaşık” iki atomik saat elde etmek için birleştiriyor. Bu, frekanslarının eşzamanlı olarak ölçülmesindeki doğal belirsizliğin büyük ölçüde azaldığı anlamına gelir.

Bu bir kavram kanıtı deneyi olsa da, karanlık madde, hassas jeodezi ve benzeri diğer uygulamaların araştırılmasında kullanım potansiyeline sahiptir. Araştırmacılar, oluşturdukları iki düğümlü ağ, daha fazla düğüme genişletilebilir, diyor bu çalışma hakkında yayınlanan bir makalede. Doğa Geçenlerde.

Atomik saatler doğrulukta büyüdü ve o kadar bağımlı hale geldi ki, 1967’de bir saniyenin tanımı, bir sezyum atomunun 9,19,26,31.770 salınımının aldığı zaman olarak revize edildi. 21. yüzyılın başında, mevcut sezyum saatleri o kadar doğruydu ki, yaklaşık 20 milyon yılda yalnızca bir saniye kazanır veya kaybederdi. Şu anda bu rekor bile kırılmış durumda ve 15 milyar yılda sadece bir saniye kaybedecek kadar hassas “optik kafes saatler” var. Bir bakış açısı vermek gerekirse, bu, evrenin yaşı olan 13,8 milyar yıldan daha fazladır.

sıradan kullanımlar

Bu saatlerin kullanılabileceği daha sıradan kullanımlar arasında GPS’de doğru zaman tutma veya Mars’ta uzaktan izleme yer alır.

Bir yazar olan Oxford Üniversitesi Clarendon Laboratuvarı Fizik Bölümü’nden Raghavendra Srinivas, “Farklı konumlarda bulunan bu iki saat arasındaki frekans farkını ölçebilirseniz, bu bir dizi uygulama açar” diyor. arasında Doğa kağıt.

Çalışmaları, uzayda küçük bir mesafeyle ayrılan iki stronsiyum atomunun, frekanslarının karşılaştırmasının daha kesin hale gelmesi için “dolaşık bir duruma” itilebileceğinin bir kanıtıdır. Uzayda genişletildiğinde ve ikiden fazla düğüm içerdiğinde bunun potansiyel uygulamaları, temel sabitlerin uzay-zaman varyasyonunu incelemek ve karanlık maddeyi – fizikteki derin soruları – araştırmaktır.

Kuantum fiziğinde dolaşıklık, Albert Einstein tarafından “uzaktan ürkütücü bir hareket” olarak tanımlanan garip bir olgudur. Normal olarak, uzayda birbirinden bağımsız ve aynı zamanda bağımsız olan iki sistemi göz önünde bulundurduğunuzda ve iki sistemin bazı fiziksel özelliklerini karşılaştırmak istediğinizde, bu özelliğin ayrı ölçümlerini yaparsınız ve bu, ikisini ne kadar kesin olarak karşılaştırabileceğiniz konusunda temel bir sınırlama içerir. — için iki ayrı ölçüm yapılmalıdır.

Öte yandan, eğer ikisi birbirine dolanmışsa, bu onların fiziksel niteliklerinin, örneğin spinin veya bu durumda frekansın birbiri ardına değiştiğini söylemenin bir yoludur. Bir sistemdeki özelliği ölçmek, size diğer sistem hakkında bilgi verir. Bu da, kuantum teorisinin izin verdiği nihai sınıra kadar ölçümün kesinliğini geliştirir.

Kavramın ispatı

Bu tür kuantum ağları daha önce gösterilmişti, ancak bu, optik atomik saatlerin kuantum dolaşıklığının ilk gösterimidir.

Dr. Srinivas, “Buradaki en önemli gelişme, bu saat deneyinde olduğu gibi, diğer uygulamalar için gerçekten yararlı olduğu noktaya kadar bu uzaktan dolanmanın doğruluğunu ve oranını iyileştirebilmemizdir” diyor.

Gösterileri için araştırmacılar, uzaktan dolaşıklık oluşturmayı kolaylaştırmak için stronsiyum atomlarını kullandılar. Bunu kalsiyum kullananlar gibi daha iyi saatlerle denemeyi planlıyorlar.

“Artık pratik bir şekilde uzaktan dolaşıklık oluşturabileceğinizi gösterdik. Bir noktada, son teknoloji sistemler için faydalı olabilir” diyor Dr. Srinivas.

.