Ученые нашли совершенно новый способ измерения времени

Ученые из Уппсальского университета в Швеции провели ряд экспериментов и изобрели новый способ измерения времени, не требующий точной начальной точки.

Как сообщает издание ScienceAlert.com, определение течения времени является простым случаем подсчета секунд между "тогда" и "сейчас". Но в квантовом масштабе жужжание электронов "тогда" не всегда можно предсказать. Что еще хуже, сейчас часто расплывается в тумане неопределенности. Секундомер просто не будет работать для некоторых сценариев.

Согласно исследованию шведских ученых, потенциальное решение можно найти в форме квантового тумана.

Их эксперименты относительно волнообразной природы чего-то, что называется состоянием Ридберга, обнаружили новый способ измерения времени, не требующий точной начальной точки.

Читайте также: Американские биоинженеры создали 6 палец, которым можно научиться манипулировать за 1 минуту (видео)

"Атомы Ридберга – это слишком раздутые воздушные шарики царства частиц. Надутые лазерами вместо воздуха эти атомы содержат электроны в чрезвычайно высокоэнергетических состояниях, вращающихся далеко от ядра", – говорится в сообщении.

Отмечается, что не каждый насос лазера требует раздувания атома до карикатурных размеров. На самом деле лазеры обычно используются для перевода электронов в состояния с более высокой энергией для различных целей.

В некоторых программах второй лазер может быть использован для мониторинга изменений в положении электрона, включая течение времени. Эти методы "накачки-зонд" можно использовать, например, для измерения скорости определенной сверхбыстрой электроники.

Ученые говорят, что перевод атомов в состояние Ридберга является удобным приемом для инженеров, не в последнюю очередь, когда дело доходит до разработки новых компонентов для квантовых компьютеров. Физики накопили значительное количество информации о том, как электроны двигаются, когда их толкают в состояние Ридберга.

"Однако, являясь квантовыми частями, их движения не так похожи на бусинки, скользящие по крохотной счетке, а больше похожи на вечер за рулеточным столом, где каждый бросок и скачок шарика сжимаются в одну азартную игру. Книга математических правил, лежащая в основе этой дикой игры в электронную рулетку Ридберга называется волновым пакетом Ридберга", – объяснили ученые.

Читайте также: Ученые показали инновационного робота, который способен печатать ткани прямо в теле

По их словам, подобно реальным волнам, наличие более одного волнового пакета Ридберга, распространяющегося в пространстве, создает препятствия, что приводит к уникальным моделям рябей. Бросьте достаточное количество волновых пакетов Ридберга в тот же атомный водоем, и каждый из этих уникальных узоров будет представлять отдельное время, необходимое волновым пакетам, чтобы развиваться соответственно друг к другу.

Именно эти "отпечатки" времени намеревались проверить физики, стоявшие за этой серией экспериментов, показав, что они достаточно последовательны и надежны, чтобы служить формой квантовой метки времени.

Их исследования включали измерение результатов возбужденных лазером атомов гелия и сопоставление их выводов с теоретическими прогнозами, чтобы показать, как их характерные результаты могут сохраняться в течение определенного времени.

Физик Марта Берхольтс из университета Уппсалы в Швеции, возглавившая команду ученых, отметила, что "преимущество этого метода заключается в том, что вам не нужно заводить часы – вы просто смотрите на структуру помех и говорите "хорошо, прошло 4 наносекунды".

Ученые говорят, что будущие эксперименты с квантовыми часами могут заменить гелий другими атомами или даже использовать лазерные импульсы разной энергии, чтобы расширить справочник отметок времени в соответствии с более широким диапазоном условий.

Это исследование было опубликовано в Physical Review Research.

Ранее на глубине 2450 километров в Средиземном море открыли научную лабораторию.

Хотите получать самые актуальные новости о войне и событиях в Украине – подписывайтесь на наш Телеграм-канал!