دقیق‌ترین ساعت اتمی جهان با یک کوادریلیون‌ثانیه

به گزارش شرق به نقل از فارنت، شاید بعد از پرداخت کلی پول برای یک اسمارت‌واچ اپل یا یک ساعت رولکس گران‌قیمت بر این باور باشید که بهترین ساعت را خریده‌اید و دقیق‌ترین زمان ممکن را خواهید داشت؛ اما این‌گونه نیست و یک تیم متشکل از چندین فیزیک‌دان قصد دارند تا این باور را به چالش بکشند، اما چگونه؟ آنها یک ساعت اتمی جدید و به‌شدت پیشرفته دارند که قابلیت محاسبه زمان با دقت چند کوادریلیونیم‌ثانیه را دارد.

از سال ١٩٤٨ تابه‌حال ما شاهد حضور ساعت‌های اتمی بوده‌ایم، اما طراحی تازه این ساعت یک روش تازه برای محاسبه زمان ایجاد کرده است. در این ساعت اتم استرانسیوم داخل یک مکعب کوچک سه‌بُعدی قرار دارد که‌ هزاربرابر چگالی بیشتری را نسبت به مکعب تک‌بُعدی پیشین که در ساعت‌ها استفاده می‌شد دارد.

با انجام این ‌کار محققان قادر خواهند بود که با استفاده از لیزرهای فوق‌دقیق خود گازهای کوانتومی را به‌گونه‌ای استفاده کنند که امکان ساخت یک دستگاه محاسباتی دقیق فراهم شود. نتیجه این پروسه دقیق‌ترین مترونوم و زمان‌گیر موجود است که شش‌برابر دقیق‌تر از رکورددار پیشین خواهد بود.

Jun Ye که عضو این تیم تحقیقاتی است، دراین‌باره می‌گوید: دقت محاسبات ما هیچ محدودیتی جز محدودیت‌های قوانین طبیعت و مکانیک کوانتومی نخواهد داشت. اتم‌هایی که در این نسل از ساعت‌های اتمی مورد استفاده قرار گرفته‌اند در کنترل کامل قوانین مکانیک کوانتوم هستند. هر مقدار اتم بیشتری که در این پروسه استفاده شود، دقت محاسبات ما بالاتر خواهد رفت.

تغییر شگرفی که در کل عملیات محاسبه صورت گرفته، نحوه قرار‌گیری اتم استرانسیوم است. پیش از این، نحوه قرارگیری و جا‌ی‌گیری به‌گونه‌ای بود که اتم‌ها پس از مدتی به هم برخورد می‌کردند و همین برخورد باعث ازبین‌رفتن دقت محاسبه می‌شد، اما حال این اتم‌ها در بنیادی شبکه‌مانند قرار گرفته‌اند، مانند شانه‌های تخم‌مرغ که باعث می‌شوند هیچ تخم‌مرغی به دیگری اصابت نکند این شاکله تازه نیز اطمینان حاصل کرده که اتم‌ها برخوردی نخواهند داشت.

اما چه نیازی به چنین ساعت دقیقی خواهد بود؟ مگر محاسبه دقیق زمان چه فایده‌ای خواهد داشت؟ جواب اینجاست که با چنین تکنولوژی‌ای دانشمندان و محققان قادر خواهند بود بسیاری از تئوری‌های ثابت‌نشده را ثابت کنند و سؤالات بی‌پاسخ را جواب‌گو باشند؛ مانند رابطه بین فیزیک کوانتوم و جاذبه و حتی به جست‌وجوی ماده تاریک کمک کنند.

Ye ادامه می‌دهد و می‌گوید: در کنار فتح و پیشرفت بزرگی که در زمینه علمی به وجود خواهد آمد، ما قادر خواهیم بود که سنسورهایی برپایه کوانتوم خلق کنیم که می‌توانند وارد دستگاه‌هایی شوند که جوامع از آن استفاده می‌کنند. یک ساعت اتمی فوق‌دقیق بخشی از علم فیزیک خواهد بود و استاندارد یک جامعه مدرن خواهد شد. این تکنولوژی می‌تواند نقشی بسزا در ارتباطات پیشرفته و حتی سفرهای فضایی داشته باشد.