7,2 milyar yıl boyunca hatasız çalışacak atom saati geliştirildi

Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, belirsizliği beş kentilyonda birin altında olan bir optik atomik saat geliştirdi. Saat, yedi milyar yıl içinde sadece bir saniye kaybedecek ya da kazanacak şekilde tasarlandı, bu da doğru zamanı uzun bir süre gösterebilme potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor.

Çin, atomik saat teknolojisinde ikinci sıraya yükseldi.

Optik saatler, gelecekte önemli bir rol oynamaya aday. Bilim insanları, bu teknolojiyi kullanarak daha kesin küresel konumlandırma sistemleri ve kuantum anahtar dağıtımı gibi alanlarda ilerleme sağlayabileceklerini düşünüyorlar.

Çin, atom saati teknolojisini geliştiren ikinci ülke olma başarısını elde etti. Bu alandaki araştırmaların önemi giderek artarken, Japonya, ABD ve Almanya gibi diğer ülkeler de atomik saatlerin geliştirilmesi konusunda çalışmalarını sürdürüyorlar.

Saat, sezyum atomlarının hareketiyle çalışıyor. Atomlar yukarı doğru serbest bırakıldığında, yerçekimi etkisiyle geri düşüyorlar ve mikrodalga darbeleriyle uyarılıyorlar. Bu süreç, atomların ışık parçacıklarını emip yaymasına ve enerji seviyelerinde değişiklik yapmasına neden oluyor.

Bu döngüler, bilim insanlarının birkaç katrilyonda bire kadar hassas zaman tutmasını sağlayan küçük tikler oluşturuyor. Bu yüzden araştırmacılar, mikrodalgayı lazer ışığı ile değiştiren optik bir saat geliştirmek için çalışıyorlar ve bunun saat performansını iki kat artıracağını tahmin ediyorlar.

Optik dijital saatleri benimsemek için beş kentilyonda birin altında kararlılık ve iki kentilyonda birin altında belirsizlik gerekiyor. Çinli araştırmacılar, stronsiyum atomlarını birkaç mikro-Kelvin sıcaklığa kadar soğutarak bunu başardılar. Sonuçlar, optik saatin 2,2 kentilyonda bire kadar kararlı olduğunu ve belirsizliğinin ise 4,4 kentilyonda bir olduğunu gösterdi. Bu, geliştirilen saatin 7,2 milyar yılda bir saniye kaybedeceği veya kazanacağı anlamına geliyor. Dolayısıyla zamanı yanlış ölçme gibi bir ihtimal bulunmuyor.

Araştırmacılar, iterbiyum gibi diğer atomları kullanarak saat yapmayı ve zaman tutmadaki farklılıkları karşılaştırmayı planlıyorlar. Ayrıca, çalışmalarının fizikteki temel teorileri test etmek ve yerçekimsel dalgalar ile karanlık maddeyi araştırmak için yeni yollar açtıklarını ifade ediyorlar.