ساعت‌اتمی‌جدید و تحولی در اندازه‌گیری

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی و علمی فیوچریزم/futurism، اصولا داشتن زمان دقیق تنها برای کنترل امور روزمره مهم نیست؛ این امر برای علم نیز حیاتی است. یک ساعت اتمی فوق‌العاده دقیق به فرایندهای زمان‌سنجی و ناوبری برای اهداف پژوهشی کمک می کند و برای تعریف و اصلاح اندازه‌گیری‌های زمانی هم می تواند مفید باشد.بر این اساس، فیزیکدانان موسسه تحقیقاتی جیلا/Jila وابسته به دانشگاه کلرادو ساعت بسیار دقیق کوانتومی اتمی جدید را بر اساس طراحی سه بعدی ساخته اند.این طرح رکورد جدیدی برای ضریب کیفیت/ QF است که معیاری برای سنجش دقت اندازه گیری ها به شمار می آید.ساعت اتمی دقیق قبلی مربوط به سال ۲۰۱۵ ، براساس یک شبکه‌ی یک بعدی از اتم‌های استرانسیوم ساخته شده بود که توسط پرتوهای لیزر در جای خود نگه داشته می‌شدند.

اما ساعت جدید این شبکه را به یک مکعب کوچک سه‌بعدی با تراکم 1000 برابر ساعت یک بعدی قبلی گسترش داده و در ان برای اولین بار از گاز کوانتومی برای این هدف استفاده شده است.جون یی/Jun Ye از موسسه ملی فناوری و استانداردها می گوید: مهم ترین خاصیت ساعت سه بعدی اتم و کوانتوم توانایی افزایش تعداد اتم ها در آن است که موجب افزایش تعادل در آن می شود.وی که یکی از فیزیکدانان این گروه است، افزود: وارد دوره ای واقعا هیجان انگیز شده ایم، دوره ای که می توانیم فازهای یک ماده را برای هدف سنجشی خاص از نظر کوانتومی مهندسی کنیم.

بر پایه این گزارش، در طراحی ساعت های قبلی، هر اتم به عنوان ذره ای جداگانه در نظرگرفته شده و واکنش بین آنها می توانست به خطا در اندازه گیزی منجر شود. اما سیستم کوانتوم چندوجهی استفاده شده در این ساعت جدید اتم ها را در قالب الگویی انسجام می بخشد که همه آنها جایگاه خود را در ابزار ساخته شده دارند. همچنین توماس اوبریان/Thomas O’Brian رییس بخش فیزیک کوانتوم موسسه ملی استانداردها و فناوری می گوید: این ساعت جدید استرانسیومی با استفاده از یک گاز کوانتومی، موفقیتی اولیه و حیرت‌انگیز در کاربردی سازی انقلاب کوانتومی جدید محسوب می‌شود که گاه از آن به‌عنوان کوانتوم ۲ یاد می‌کنند.