이테르븀은 시간 기준 커뮤니티에게 차세대 원자 시계의 개발에 더 많은 선택의 여지를주지

Published on August 11, 2009 at 7:47 PM

이테르븀 원자를 기반으로 실험 원자 시계는 그것을 NIST - F1 세슘 분수 시계, 미국의 민간 시간 표준에서 과학자의 비교 정밀주고, 그것이 몇 년 전보다 약 네 배 더 정확 표준의 국립 연구소 기술 (NIST) 물리적 검토 편지 리포트 .*

이 사진은 교차 레이저 빔 만든 격자에서 원자를 가지고 실험 원자 시계의 블루 레이저로 조명 약 1 만 이테르븀 원자를 보여줍니다. 사진은 진공 챔버의 창을 통해 디지털 카메라로 찍은. NIST는 마이크 로파 주파수를 기반으로 오늘날 최고의 시간 표준보다 더 안정하고 정확하게 될 수 광 주파수를 기반으로 차세대 원자 시계에 이테르븀 원자의 가능한 사용을 공부하고있다. 크레딧 : 이발사, NIST

NIST의 과학자들은 신중하게 같은 원자 사이의 충돌로 인한 것과 같은 가능한 모든 편차에 대한 회계, 이테르븀의 자연 주파수를 측정하여 시계를 평가하고, 비교를위한 "통치자"로 NIST - F1을 사용하여. 결과는 이테르븀 클럭이 꾸준히 향상되었습니다 NIST - F1, 몇 가지 측면에서 경쟁력이 지금은 1 억 년 1 초 안에 시간을 유지한다는 것을 가리킨다 충분했다. (두 번째의 국제 정의는 세슘 원자에 기초하기 때문에, 기술적으로 어떤 시계가 같은 NIST - F1으로 세슘 표준보다 더 정확한 수 없습니다.) 더 중요한 개선 이테르븀 시계는 시간을 기준 커뮤니티에게 지속적인 개발에 더 많은 옵션을 제공합니다 차세대 시계와 비교, NIST 물리 학자 크리스 Oates, 새로운 종이 저자는 말합니다.

NIST 이테르븀 클럭이 15 microkelvins (가까운 절대 제로)으로 냉각하고 수백 팬케이크 모양의 열을 우물 - "광학 격자 '만든 레이저 빛을에 갇혀 있기 때문입니다 30000에 대한 중금속 원자에 따라 달라집니다. 초당 "진드기"518000000000000 배 레이저 원자의 두 에너지 레벨 사이의 전환을 유도. 시계의 향상된 성능은 장치의 개선 및 핵으로 인해 자사의 '스핀 - 절반 "각운 동량 약간 자기는 이테르븀의 다른 형태로 스위치에 의해 가능하게되었다. 이 원자는 이전에 사용된 이테르븀의 "스핀 - 제로"형태보다 중요한 오류가 덜 쉽습니다.

NIST의 과학자들은 차세대 원자 시계, 다른 원자를 사용하고 서로 다른 이점을 제공하는 각각의 다섯 버전을 개발하고 있습니다. 실험 시계는 NIST - F1에서 사용되는 마이크 로파 주파수보다 높은 아르 광학 (가시 광선) 주파수에서 작동하므로이를 통해보다 안정적인 시계를 항복, 작은 단위로 시간을 나눌 수 있습니다. 또한, 광학 시계 하나 하루 오늘날의 전자 시계보다 더 정확하게 100 배 시간 표준을 초래할 수 있습니다.

최고의 광학 시계는 현재 알루미늄 이온을 그러나 격자 ( "NIST '양자 논리 시계'경쟁 세계에서 가장 정확한 시계로 수은 이온."참조)를 사용하여 같은 NIST "논리 시계"로 단일 이온 (전기 요금 원자)를 기반으로하는 시계는 높은 안정성을위한 잠재력을 가지고 원자의 수만의 사람들이 동시에 평균 신호 때문입니다. JILA, NIST와 보울의 콜로라도 대학의 공동 연구소에서 인근에있는 스트론튬 격자 시계의에 이테르븀 시계의 지속적인 비교는 (보고 "협력 JILA 스트론튬 원자 시계 '수업 시간에 최고의'에 도움") 도움이 될 것입니다 매우 높은 정밀 광학 시계의 성능을 세계적으로 테스트를 활성화합니다. JILA이 시점에서 그것은 멀리이다 분명 어떤 원자와 클럭 디자인 미래의 시간과 주파수 표준으로 전 세계의 연구 그룹에 의해 선택됩니다.

이러한 높은 데이터 속도 통신과 인공 위성 자동 위치 측정 시스템 (GPS)와 같은 기술의 원자 시계의 성능을 지원 개발 발전. 광학 시계는 이미 자연, 우주론과 같은 특별 및 일반 아인슈타인의 상대성 이론으로 물리학의 법률의 테스트를 위해 엄청난 영향을 미칠 수있는 탐구의 라인의 근본 "상수"에 가능한 변화의 기록 측정을 제공하고 있습니다. 차세대 시계는 지하 천연 자원과 지구의 근본적인 연구를 탐험할 수 중력 센서의 새로운 종류로 이어질 수 있습니다. 다른 가능한 응용 프로그램은 GPS에 의해 그러한 방문 비행기와 같은 울트라 정밀한 자치 탐색을 포함할 수 있습니다.

* ND 렘케는, AD 루드 로우 ZW 이발사, TM Fortier, SA Diddams, Y. 지앙, SR Jefferts, TP Heavner, TE 파커와 CW Oates. 스핀 - 2분의 1 광학 격자 시계. 물리적 검토 편지. 온라인 2009년 8월 3일을 발표했다.

Last Update: 3. October 2011 15:31

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