Sekelompok fisikawan mengumumkan penampilan terbaik jam atom sejak kapan.
Instrumen ini dikatakan mengukur waktu dengan sangat akurat sehingga hanya akan kehilangan satu detik setiap 300 miliar tahun, memungkinkan pengukuran gelombang gravitasi, materi gelap, dan fenomena fisik lainnya yang lebih akurat. Sebuah studi berdasarkan penelitian yang dipimpin oleh University of Wisconsin-Madison diterbitkan Rabu (16 Februari) di jurnal Nature.
Shimon Kolkowitz, seorang profesor fisika di University of Wisconsin-Madison dan penulis senior studi tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan. pernyataan. “Kami sedang bekerja untuk meningkatkan kinerja mereka dan mengembangkan aplikasi baru yang diaktifkan melalui peningkatan kinerja ini.”
Terkait: Jam atom NASA akan memelopori perjalanan luar angkasa
Secara umum, jam atom adalah jam Pelacakan gema Dari frekuensi atom, mereka biasanya atom cesium atau rubidium. Proses ini memungkinkan jam tersebut untuk mengukur waktu dengan tingkat akurasi yang tinggi. Agensi NASA Jam atom di luar angkasa Ini adalah contoh percobaan luar angkasa, yang menguji teknologi di orbit selama dua tahun.
Jam atom bekerja dengan melacak tingkat energi elektron. “Ketika sebuah elektron mengubah tingkat energi, ia menyerap atau memancarkan cahaya pada frekuensi yang sama dengan semua atom dari unsur tertentu,” universitas menjelaskan dalam pernyataan yang sama. “Jam atom optik menjaga waktu dengan laser yang disetel agar sesuai dengan frekuensi itu secara tepat, dan mereka membutuhkan beberapa laser paling canggih di dunia untuk menjaga waktu dengan tepat.”
Studi baru menciptakan jam multipleks, yang memisahkan strontium Atom dalam garis dalam ruang vakum tunggal. Tim menggunakan “laser yang relatif lebih rendah,” seperti yang disebut Kolkowitz, yang masih mampu menghasilkan tingkat akurasi pengukuran yang mendekati rekor.
Jika mereka menyinari laser hanya dalam satu jam, laser membangkitkan elektron dalam jumlah atom yang sama hanya dalam sepersepuluh detik. Tetapi dengan dua jam pada waktu yang sama, atom-atom tetap tereksitasi selama 26 detik.
“Biasanya, laser kami akan membatasi kinerja jam tangan ini,” kata Kolkowitz. “Tetapi karena jam tangan berada di lingkungan yang sama dan mengekspos sinar laser yang sama persis, efek lasernya benar-benar hilang.”
Kelompok tersebut kemudian mencoba mengukur perbedaan antara jam secara khusus, karena dua kelompok atom di lingkungan yang sedikit berbeda “menendang” pada tingkat yang berbeda karena perubahan medan magnet atau gravitasi. Tim menjalankan eksperimen lebih dari 1.000 kali untuk mengukur perbedaan, dan menemukan lebih banyak akurasi dalam pengukuran ini dari waktu ke waktu.
Pada akhirnya, para peneliti mendeteksi perbedaan dalam tingkat pensinyalan antara dua jam atom yang “berhubungan dengan perbedaan satu sama lain hanya satu detik setiap 300 miliar tahun – pengukuran ketepatan waktu yang tepat yang menetapkan rekor dunia untuk dua jam yang terpisah secara spasial,” universitas dikatakan.
Secara kebetulan, sebuah studi yang tidak terkait dalam terbitan Nature yang sama menerbitkan perbedaan frekuensi antara bagian atas dan bawah awan atom yang tersebar sekitar 10 kali lebih baik daripada kelompok UW-Madison.
Studi lain, yang dipimpin oleh sebuah lembaga penelitian di Colorado yang disebut JILA (sebelumnya Institut Gabungan untuk Laboratorium Astrofisika), menetapkan rekor dunia secara keseluruhan untuk perbedaan frekuensi terkecil. Grup UW-Madison berada di urutan kedua.
“Hal yang mengejutkan adalah bahwa kami telah menunjukkan kinerja yang serupa dengan kisaran JILA meskipun faktanya kami menggunakan laser yang jauh lebih buruk,” kata Kolkowitz. “Ini sangat penting untuk banyak aplikasi dunia nyata, di mana laser kami sangat mirip dengan apa yang akan Anda dapatkan di lapangan.”
Ikuti Elizabeth Howell di Twitter penyematan tweet. Ikuti kami di Twitter penyematan tweet atau Facebook.
“Penyelenggara amatir. Penginjil bir Wannabe. Penggemar web umum. Ninja internet bersertifikat. Pembaca yang rajin.”
More Stories
Laba-laba aneh tersebar di kota Inca di Mars dalam gambar yang menakjubkan
Ilmuwan Cambridge mengungkap teori baru tentang asal usul bahan penyusun kehidupan
Hubble merayakan hari jadinya yang ke-34 dengan pemandangan Nebula Little Dumbbell yang menakjubkan