Китайские ученые создали самые точные часы на лютеции
Пока мир обсуждает возможный пересмотр определения секунды, сингапурский Центр квантовых технологий представил нового претендента на звание абсолютного хронометра. Испытания атомных часов на основе лютеция показали, что они не только тикают с той же скоростью, что и существующие технологии, но и потенциально превосходят их в плане точности. Атомно-оптические часы отсчитывают время, используя электроны как маятник: получив точное количество энергии, электрон «колеблется» между квантовыми состояниями с определённой частотой.
Атомы разных элементов показывают немного разное время. С 60-х предпочтение отдавали цезию. Лютеций — тяжеловес: с атомной массой семьдесят один он стоит в конце ряда лантаноидов сразу после иттербия, что снижает вероятность колебаний. Он почти не реагирует на тепловое излучение и магнитные поля, что уменьшает ошибки. Он также «звучит» примерно в десять тысяч раз быстрее цезия, что делает его точным и надёжным материалом. Лютециевые часы были бы стабильны даже при переходе от самого жаркого места на Земле в Долине Смерти к самому холодному на антарктическом плато.
Ученые сравнили пару лютециевых часов в строгих условиях. Годы экспериментов позволили снизить неопределённость до уровня лучших в своём роде. Ранее в этом году китайские исследователи достигли погрешности 4,4 × 10⁻¹⁹ с установкой на ионах кальция. Сравнение двух лютециевых часов показало всего 1,2 × 10⁻¹⁹, и показатель можно улучшить. Именно эта чувствительность делает часы полезными. Только с такой точностью можно надеяться на эксперименты, которые помогут разрешить конфликт между гравитацией в общей теории относительности и дискретностью квантовой механики. Также остаётся открытым и вопрос, насколько точной должна быть секунда.
Новейшие атомные часы устанавливают стандарты точности.




