Определение времени на квантовом уровне становится не самой простой задачей.
Определение течения времени в современном мире тикающих часов и колеблющихся маятников - это простой случай подсчета секунд между "тогда" и "сейчас". Но "тогда" не всегда можно предвидеть в квантовом масштабе жужжащих электронов, а "сейчас" расплывается часто в тумане неопределенности. В некоторых сценариях секундомер просто не будет работать.
Новый способ измерения времени, не требующий точной отправной точки, открыли эксперименты исследователей над ридберговскими атомами. Внешний электрон в таких атомах находится в высоковозбужденном состоянии. Размер ридберговского атома в результате может превышать размер того же самого атома в основном состоянии почти в 106 раз, пишет Science Alert.
Для перевода атома из основного состояния в возбужденное его облучают лазером. Можно использовать второй лазер для отслеживания изменений положения электрона, в том числе с течением времени. Волновой пакет можно составить из нескольких ридберговских состояний. Наличие более чем одного волнового пакета, колеблющегося в пространстве, создает интерференцию, как и в случае с настоящими волнами. Такие уникальные паттерны будут отражать определенное время, требуемое для того, чтобы формировались волновые пакеты в соответствии друг с другом.
Физики в новых экспериментах показали, что подобные паттерны достаточно постоянны и надежны, чтобы стать формой квантовой временной метки. Ученые поясняют, что преимущество этого заключается в том, что не нужно запускать часы - можно просто посмотреть на интерференционную структуру и сказать: "Хорошо, прошло 4 наносекунды".
Ученые полагают, что будущие эксперименты с квантовыми часами могут заменить гелий другими атомами или даже использовать лазерные импульсы разной энергии, чтобы расширить справочник временных меток для более большего диапазона условий.
Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.
