Научниците од Универзитетот за наука и технологија во Кина создадоа оптички часовник со стабилност и грешка помала од пет квинтилиони. Часовникот ќе изгуби или ќе добие една секунда во следните седум милијарди години, така што веројатно ќе го задржи точното време во нашите животи. Оптичките часовници играат клучна улога во иднината што се обликува денес. Научниците се уверени дека можат да развијат попрецизни системи за глобално позиционирање и квантна дистрибуција на клучеви користејќи оптички часовници.
Истражувачки тимови од Јапонија, САД и од Германија работат на развој на атомски часовници, но најточниот атомски часовник се наоѓа на универзитетот „Болдер“ во Колорадо и е стабилен во своето работење. Кина сега стана втората земја во светот што демонстрира точно мерење на времето, но нејзиниот часовник мора да биде попрецизен од американскиот.
Секундата, која може да изгледа како мало отчукување на часовникот, е дефинирана од науката заснована на атомски часовник познат како „микробранова фонтана“. Часовникот ослободува атоми на цезиум нагоре, кои паѓаат назад кон Земјата поради гравитацијата, слично како водата што тече во фонтана. Атомите потоа се движат со микробранови пулсирања, кои предизвикуваат електроните да апсорбираат и испуштаат честички светлина и „скокаат“ до различни енергетски нивоа.
Секој таков циклус е мал ритам што сочинува делови од секундата, дозволувајќи им на научниците да одржуваат точно мерење на времето во рок од неколку квадрилионити. Сепак, точноста на таквиот часовник зависи од а микробрановата фреквенција. Затоа, истражувачите развиваат оптички часовник што ги заменува микробрановите со ласерска светлина. Се проценува дека тоа ќе ги подобри перформансите на часовникот за два реда на големина.
Потребни се најмалку три лаборатории за да се постигне стабилност под пет квинтилиони и грешка под два квинтилиони за да се усвојат оптички дигитални часовници. На чело со Пан Џианвеи, кинескиот истражувачки тим користел стронциум за да го направи својот оптички часовник.
Истражувачите ги оладиле атомите на стронциум на температура од неколку микрокелвини, а потоа ги заробиле во еднодимензионална решетка создадена со помош на вкрстени ласерски зраци. Тие потоа користеле ултрастабилен ласер за да ги постават атомите во движење и да создадат стабилна и прецизна транзиција на часовникот.
Споредбите со други часовници потврдија дека оптичкиот часовник е стабилен до 2,2 квинтилионити, додека неговата „неизвесност“ е 4,4 квинтилионити. Истражувачите велат дека нивниот часовник ќе изгуби или ќе добие една секунда за 7,2 милијарди години.
Тоа ги задоволува минималните критериуми потребни за иднината што користи оптички часовници за прецизно мерење на времето. Истражувачите планираат да користат други атоми, како итербиум, за да направат часовник и да ги споредат разликите во мерењето на времето. Работата на кинеските истражувачи отвори нови начини за тестирање на основните теории на физиката, како и за пребарување гравитациски бранови и темна материја.
