Trilliomod másodperces pontosságú optikai órát készítettek

Az atomórák pontosságát megszégyenítő precizitású optikai órát fejlesztettek ki amerikai mérnökök. Az óra ráadásul olyan kicsi, hogy akár karon is hordható.

Az UCLA Henry Samueli Mérnöki és Alkalmazott Tudományok Iskolája alig egy köbcentiméter térfogatú optikai órát készített,

amely elég kicsi ahhoz, hogy elférjen egy szabványos szilíciumlapkán.

Az óra pontossága hihetetlen: 270 trilliomod másodperces pontossággal képes mérni az időintervallumokat. (Egy trilliomod 10 a mínusz 18-on értéknek, azaz 0,000000000000000001-nek felel meg.)

Felválthatja az atomórát

Napjaink legpontosabb órái az atomórák.

Ezeket használják az időmérésre az interneten,

a műholdas kommunikációban, és ezek segítik a csillagászokat a Naprendszeren túli földszerű bolygók észlelésében,

olvasható a Physorg hírportálon.

Forrás:Wallpaperdesk

Az atomórák pontosságának alapja – amely átlagosan „csak” a másodperc billiomod részének egytizede, azaz 10 a mínusz 13-on – az atomokban a sugárzás hatására természetesen előforduló rezgések. Az atomi rezgéseket úgynevezett frekvenciafésűként, azaz egy sor egyenletes függőleges fényvonal formájában lehet kifejezni,

amelyet az atomok a mikrohullámú frekvenciákkal való besugárzás hatására bocsátanak ki.

Ezek elektronikus eszközökkel tehetők hozzáférhetővé, amelyek végül ezeket a jeleket pontos időmértékekké alakítják.

Céziumos atomóra 1975-ből Forrás: ESO/Gonzalo Argandona

A korábbi optikai órák sokkal nagyobbak voltak annál, amelyet most az UCLA szakemberei kifejlesztettek. Ezekhez nagy szállézereket használtak, amelyeket nagyjából egy asztali számítógép méretű készülékben kellett elhelyezni.

Jelentős méretcsökkentés

Az UCLA csoportjának jelentősen – 1 köbcentiméter térfogatra – sikerült csökkenteni a szerkezetet egy ahhoz hasonló eljárással, amelyet a szilíciumlapkák előállításához használnak. Az óra pontossága megközelíti, sőt le is hagyja a világon létező legjobb frekvenciastandardokat.

Az UCLA mérnökei által kifejlesztett új optikai óra: két henger között elhelyezkedő fekete szalag Forrás: UCLA

Az óra lehetővé teszi a tér és az idő pontosabb mérését az úgynevezett attoszekundomos fizika területén, és alkalmazható lehet majd optikai, vezeték nélküli és űrkommunikációra.

Például használható lesz az atomi mozgások mérésére

vagy a Naprendszeren messze túl lévő távoli objektumok mozgásának észlelésére.

Forrás: Wallpaperdesk

„Ha más eszközökkel közösen infravörös teleszkópos obszervatóriumokba építik be, akkor ez az eszköz lehetővé teszi olyan földszerű bolygók és égi objektumok észlelését, amelyek 100-szor kisebbek az eddigieknél” – mondta Shu-Wei Huang, az UCLA mérnöke és a program vezető szerzője. A kutatások eredményei a Science Advances folyóiratban jelentek meg.