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Recientemente, el equipo del reloj óptico de estroncio liderado por el Centro Nacional de Servicio de Tiempo de la Academia de Ciencias de China ha logrado un gran avance en el campo de investigación de los relojes de red óptica. El reloj atómico de red óptica de estroncio desarrollado por el equipo ha mejorado la precisión del tiempo a un margen de error de menos de 1 segundo en 16 mil millones de años. Para ponerlo en términos simples, en un reloj común, cada oscilación del péndulo representa 1 segundo, mientras que para los átomos de estroncio que "laten" rápidamente, 429 billones de oscilaciones constituyen 1 segundo. El reloj atómico de red óptica de estroncio desarrollado esta vez cumple con los requisitos de rendimiento para el futuro cambio en la definición del "segundo" desde los relojes atómicos de microondas hacia los relojes atómicos ópticos, y convierte a China en el segundo país después de Estados Unidos en lograr un rendimiento de reloj de red óptica mejor que 2×10⁻¹⁸.
El reloj de red óptica es un dispositivo de cronometraje de ultra alta precisión basado en los principios de la física cuántica. Utiliza las frecuencias de transición de niveles de energía (con frecuencias superiores a 400 THz) de átomos enfriados por láser (como estroncio o iterbio) en una red óptica como referencia de tiempo, y su precisión puede alcanzar un error de menos de 1 segundo en decenas de miles de millones de años. Los relojes mecánicos dependen de las vibraciones mecánicas del volante y el espiral o el muelle real (con errores a nivel de segundos por día), mientras que los relojes electrónicos dependen de la oscilación de cristales de cuarzo (con errores de aproximadamente 10 segundos por mes). Además, los relojes de red óptica requieren condiciones de laboratorio complejas (como enfriamiento por láser, entornos de vacío, etc.), son voluminosos y se utilizan principalmente en campos de investigación científica (como la investigación en física básica, la definición de estándares de tiempo, etc.). Los relojes tradicionales tienen un diseño compacto y satisfacen las necesidades de medición del tiempo diario.
Dado que utiliza el pozo de potencial de fuerza dipolar con un período de media longitud de onda formado por el campo de luz estacionario en el espacio - la red óptica para atrapar átomos fríos, se denomina reloj de red óptica. En contraste, el reloj óptico de iones funciona basado en atrapar un único (o múltiples) iones fríos en una trampa de iones.
Los relojes atómicos tradicionales operan en el dominio de frecuencia de microondas (alrededor de 10 GHz), mientras que la frecuencia de transición de los relojes de red óptica es del orden de 100,000 GHz. La frecuencia de salida de un reloj atómico representa el número de oscilaciones del campo electromagnético en 1 segundo, lo que puede compararse con el número de pequeñas divisiones entre las divisiones principales en una regla. Por lo tanto, la razón por la cual el reloj de red óptica es más preciso puede entenderse como que tiene divisiones más finas y puede medir el tiempo con mayor precisión.
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