光学时钟如何重新定义时间和物理

原子钟记录了在某些原子中与电子过渡匹配的频率的微波记录时间。它们是定义第二个的基础。但是,街区上有一个新的孩子,即光钟,其精度甚至更高。是时候重新定义第二个了吗?

光学时钟可以达到10级的精度-18 “这是一个如此准确,以至于如果时钟开始在大爆炸中跑步,到现在为止,它将损失1秒。”负责监督英国科学测量标准的国家物理实验室(NPL)的光学时钟物理学家Alexandra Tofful说。

与原子钟不同,这种新型的计时器用光探测电子过渡。 “由于可见光的频率比微波高五个数量级,因此光学时钟比当前的铯原子钟的准确性高约100倍,” Tofful说。在NPL上,她工作的光时时钟具有一个被困在其核心的单个ytterbium离子,这对粒子之间电磁剂的强度量度特别敏感。 Tofful说:“这是用于基本物理测试的绝佳光学时钟。”例如,有一个建议,即基本常数可能实际上并不恒定,这是tofful的解释。光学时钟可以达到可以检测到这些变化的准确度。

在更实用的层面上,准确的时间用于同步我们依赖的许多基础设施,从银行到运输到我们的能源网格。在NPL,研究人员不仅正在开发光学时钟以更准确地测量时间,而且还建立了一个钟表网络,从而为基础关键基础架构的计时员增加了韧性。 NPL国家计时中心计划负责人莱昂·洛博(Leon Lobo)说:“(时间)正在广播的信号是针对中断或拒绝的。”在最坏的情况下,可以劫持这些信号,并且可以更改时间。这在乌克兰,俄罗斯和中东等冲突地区尤其明显。为此,NPL正在开发一系列在英国各地分布的光学时钟,但通过不同的时间传输方法连接。 Lobo说,我们正在“设计下一代时间尺度,并从一开始就用安全性嵌入式设计”。

来源链接

Related Articles

Back to top button