Часы точнее Вселенной, но размером с чип
«Учёные разработали масштабируемую инфраструктуру для стронциевых оптических часов, заменив громоздкие свободно-лучевые лазеры на фотонные интегральные схемы и метаповерхности.»
Стоп, что?
Физики только что сделали атомные часы плоскими.
Представьте, что ваш GPS ошибается не на метры, а на миллиметры. Или что вы можете измерить гравитацию так точно, что увидите, как она меняется, когда над вами пролетает самолёт. Это возможно с оптическими атомными часами. Но проблема в том, что они огромные, дорогие и ненадёжные — как суперкомпьютер 80-х.
Исследователи показали, как можно собрать оптические часы на стронции почти без громоздкой оптики. Вместо этого они использовали:
- Фотонный чип — вместо кучи зеркал и линз лазерный свет генерируется и управляется на одном кремниевом чипе.
- Метаповерхности — наноразмерные структуры, которые работают как линзы, но плоские, как плёнка.
- Миниатюрный источник атомов — атомы стронция подаются из микроскопического испарителя, как в старых лампочках.
С этой системой им удалось поймать и охладить лазером все стабильные изотопы стронция (⁸⁴Sr, ⁸⁶Sr, ⁸⁷Sr, ⁸⁸Sr), что доказывает работоспособность подхода.
Что это значит для вас
Когда такие часы станут массовыми, мы сможем обнаруживать тёмную материю по колебаниям времени или создавать навигацию, которая не зависит от спутников. А что, если ваш следующий смартфон будет синхронизировать время не с вышкой сотовой связи, а со временем самой Вселенной?