PhysRevResearch: найден новый способ измерения времени — без отправной точки

Фото из открытых источников

Учеными из шведского Университета Уппсалы разработан уникальный метод измерения времени, не требующий отправной точки. Физики воспользовались свойствами атомов в состояниях Ридберга, чтобы создать «квантовые отпечатки времени». Работу авторы опубликовали в журнале Physical Review Research.

Состоянием Ридберга называют высокоэнергетическое состояние атомов, при котором электроны отдаляются на заметное расстояние от ядра. Подобные атомы создаются при помощи лазеров и активно применяются в квантовой инженерии.

При взаимодействии несколько волн состояний Ридберга создаются уникальные интерференционные узоры, похожие на отпечатки пальцев. Такие «квантовые отпечатки времени» нужны для фиксации длительности событий, они не требуют начала отсчета.

В этом опыте физики применяли лазеры, чтобы активировать атомы гелия в состояния Ридберга и отслеживать их интерференционную картину, формирующую отпечатки. Каждый отпечаток соответствует конкретному времени, например: «прошло 4 наносекунды».

Данный способ фиксации времени схож с тем, как рефери засекают скорость и время на дистанции бегунов, сравнивая их с аналогичными показателями соперников. Тут нет нужды помнить, когда именно был дан старт.

Метод применим при измерении сверхкоротких временных интервалов, вплоть до 1,7 триллионных долей секунды. Специалисты намерены в будущем задействовать и другие элементы либо лазеры с разной энергией, дабы приспособить методику к новым условиям и задачам. О

Открытие особенно важно для исследования явлений в квантовом масштабе, поскольку там традиционные методы отсчета времени не действуют.