Уявіть, що більше не потрібно запускати секундомір, щоб дізнатися, скільки часу минуло. Звучить дивно? Однак фізики з університету Уппсали у Швеції вже реалізували цей неймовірний задум. Тепер час можна вимірювати, спостерігаючи за дивовижними візерунками електронних хвиль у атомах, що нагадують рулетку в казино.
Секрет у хвилях
На звичайному годиннику час рахується від точки «А» до точки «Б». Але на квантовому рівні все набагато складніше. Електрони в особливих станах, так званих атомах Рідберга, поводяться як хвилі. Якщо таких «хвиль» стає більше, вони взаємодіють і утворюють унікальні малюнки. Ці малюнки – своєрідні «відбитки часу» – дозволяють вченим точно визначити, скільки наносекунд минуло з моменту виникнення електронних хвиль.
Відкриття важливе не лише теоретично. Воно може змінити підхід до створення надточних вимірювальних приладів у квантовій фізиці та електроніці. Раніше дослідникам доводилося визначати початок відліку, тепер цього можна не робити.
Як це працює на практиці
Дослідники працювали з гелієм, збудженим лазером. Вони порівнювали отримані результати із заздалегідь розрахованими значеннями. З'ясувалося, що «малюнки» хвиль завжди відповідають конкретним проміжкам часу з точністю до 1,7 трильйонних часток секунди.
Цей метод перспективний ще й тому, що може працювати з різними типами атомів, не тільки з гелієм. В майбутньому це дозволить використовувати подібні технології для квантових комп'ютерів та надточних датчиків.
Таким чином, фізикам вдалося перетворити абстрактну квантову туманність на інструмент точних вимірювань. Це відкриття може докорінно змінити наше розуміння часу та способи його контролю.
Джерело: Science Alert
