Шведские ученые сообщили об изобретении квантовых часов с иным принципом работы, нежели в традиционных часах, включая атомные. Новое устройство измеряет время благодаря квазиуникальному характеру колебаний большого волнового пакета ридберговских состояний атома гелия.

Имея на руках симуляцию его эволюции, физики с точностью до восьми фемтосекунд могут сказать, в какой момент времени был измерен ее слепок без необходимости следить за колебанием с самого начала. Квантовые часы позволили обнаружить дефект в работе коммерческой линии задержки оптического излучения.

Исследование опубликовано в Physical Review Research.

Принцип работы большинства часов основан на существовании внутри них некоторого периодического колебания, механического или электрического. Стабильность таких колебаний определяет количество времени, за которое часы отстают или спешат на одну секунду.

Этот принцип не изменился при переходе к более точным атомным, а затем и оптическим часам. В основе их работы лежат колебания, соответствующие переходам между атомными уровнями. Частоты атомных переходов демонстрируют куда большую стабильность. Сейчас существуют часы, которые ошибаются на одну секунду за несколько сотен миллиардов лет. Поскольку работа атомных часов основана на стабильном колебании, время в них измеряется относительно некоторой стартовой точки отсчета.

Совершенно иной принцип к измерению времени с помощью атомов предложила Марта Берхольц (Marta Berholts) и ее коллеги из университета Уппсалы.