Не думай о секундах свысока: синхронизация оптических часов поможет переосмыслить время

Эталонное мировое время почти 60 лет измеряют по цезиевым атомным часам. Однако в настоящее время существуют оптические атомные часы, которые в 100 раз точнее цезиевых. Уникальная сверка 10 оптических часов — первый шаг к смене эталона времени.

В новом исследовании ученые провели самое масштабное на сегодняшний день скоординированное сравнение оптических часов в шести странах, одновременно управляя часами и линиями связи. Эксперимент, охватывающий тысячи километров, представляет собой значительный шаг к переосмыслению единицы времени и, в конечном счете, к созданию глобальной оптической временной шкалы.

Точные сигналы времени и частоты, передаваемые атомными часами, необходимы для многих повседневных технологий, таких как спутниковая навигация, управление энергосетями и синхронизация финансовых транзакций. На показания атомных часов ориентируются все беспилотные транспортные средства от баллистических ракет до автомобилей. Результаты эксперимента могут помочь улучшить производительность оптических часов следующего поколения, открыв перед ними совершенно новые области применения и продвинув научные исследования взаимодействия пространства и времени.

Оптические часы — разновидность атомных часов. Они используют лазеры для возбуждения атомов контролируемым образом. Излучение заставляет атомы перемещаться между определенными энергетическими уровнями. Эти переходы происходят на очень точно зафиксированных частотах и служат аналогом тиканья традиционных механических часов. Поскольку оптические часы представлены в разных формах, в каждой из которых используются  атомы разных элементов для отсчета времени, для реализации всего потенциала этих высокоточных хронометров требуется их синхронизация на достаточно больших расстояниях — в масштабах всего земного шара или хотя бы континента или части света. В данном случае была проведена европейская сверка оптических часов.