Зарубежные физики создали компактные оптические молекулярные часы, которые могут сохранять точность до наносекунд в открытом море и позволят значительно продвинуть возможности морской навигации.
Специалисты компании Vector Atomic разработали оптические часы на молекулярном йоде, которые нечувствительны к внешней среде. По словам ученых, йод является оптическим стандартом частоты с длиной волны 532 либо 1064 нанометра и точностью в 10^-10 (чуть больше наносекунды). В устройстве ученые использовали лазерную систему с изолированными парами йода, благодаря чему структура не требует лазерного охлаждения охлаждения, подготовительной стабилизации, а также нечувствительна к движению.
Выбор в пользу молекулярного йода был сделан еще и потому, что он позволил сделать устройство более компактным и дешевым. Несмотря на то, что часы на основе йода не так точны, как атомные, они могут похвастаться небольшими размерами – их масса всего 26 килограммов, а объем – 35 литров.
Первые три модели устройства уже успешно прошли полевые испытания - грузовой контейнер с часами был поднят краном на палубу корабля, где они оставался в течение трех недель. Затем часы были испытаны при других условиях – физики закрепили их на полу грузового контейнера, где параметры окружающей среды составили +2-3 °C, а влажность всего 5%, также само судно кренилось и заметно качалось на волнах. За 20 дней в море часы не показали значительных отклонений в характеристиках на коротких интервалах в тысячу секунд. Нестабильность составила всего 400 пикосекундам (400 триллионных долей секунды) в сутки.
Ученые отметили, отставание таких часов в случае потери связи со спутниками, будет минимальным, а точность продолжит находиться в пределах наносекунд.
Это делает оптические часы на основе молекулярного йода самыми высокопроизводительными морскими часами на сегодняшний день. Результаты научной работы были опубликованы в журнале Nature.
Источник: Naked Science
распечатать статью
