Квантовые часы: неземная точность на службе человечества

6 февраля 2017

Квантовые часы: неземная точность на службе человечества

Квантовые часы названы так не зря: их принцип работы основан на процессах перехода одной энергии в другую на уровне атомов. При этом происходит излучение с определенной частотой, которая всегда остается неизменной. Именно поэтому квантовые часы настолько точны, что даже астрономические методы определения времени им и в подметки не годятся. На сегодняшний день существует атомных хронометр, точность которого составляет -1 сек в пять миллиардов лет! Вращение нашей планеты не способно с такой точностью показывать время.

Устройство атомных часов

Каждый уважающий себя квантовый хронограф имеет автогенератор (осциллятор), который производит электромагнитные колебания с определенной частотой. За его работой пристально наблюдает комплекс электроники, сравнивающий частоту электромагнитных колебаний с частотой колебаний ядра атомов (молекул). Эти атомы берут на себя роль квантового дискриминатора (да, дискриминация процветает даже в физике…). При различии значений электроника настраивает работу генератора, чтобы эти различия убрать.

Применение атомных часов

Естественно, таким невероятным показателям точности быстренько нашли применение. Навигация в наши дни уже немыслима без квантовых часов. Космические корабли бороздят просторы вселенной, спутники дрейфуют от одной планеты к другой, подводные лодки лавируют на дне мирового океана, а автомобили ездят без водителя — и во всех этих сферах атомные хронографы четко выполняют свою задачу, неумолимо и немыслимо точно отсчитывая ход времени.

Важно понимать, что никакого распада атомов в процессе не происходит, а потому квантовые часы не радиоактивны. Их повсеместно используют для точного определения времени, а современные технологии позволяют изготавливать настолько миниатюрные модели, что и в повседневной жизни квантовые хронографы заняли свою нишу.

0