นาฬิกาใช้แสงที่ ‘เต้น’ ล้านล้านครั้งต่อวินาทีนาฬิกาอะตอมแบบพกพากำลังจะอัปเกรด เว็บตรง นาฬิกาอะตอมขนาดเล็กที่ใช้แบตเตอรี่ในปัจจุบันติดตามเวลาโดยการนับการสั่นของแสงที่ดูดซับโดยอะตอมซีเซียม ( SN: 9/4/04, p. 50 ) แสงนั้นสั่นหลายพันล้านครั้งต่อวินาที ตอนนี้ นาฬิกาอะตอมรุ่นย่อส่วนที่เรียกว่านาฬิกาออปติคัลใช้แสงที่ปรับให้เข้ากับอะตอมของรูบิเดียม และเต้นหลายล้านล้านครั้งต่อวินาที ( SN Online: 5/20/19 ) นักวิจัยรายงาน ว่า การ แบ่งเวลาเป็นช่วงสั้นๆ ทำให้นาฬิกาอะตอมนี้สามารถรักษาเวลาได้อย่างน่าเชื่อถือมากกว่านาฬิกาอื่นๆ มาก นักวิจัยรายงานในวันที่ 20 พฤษภาคมในOptica
โดยปกติ ห้องของอะตอมที่อยู่ใจกลางนาฬิกาแสงอาจมีความกว้างหนึ่งเมตร
นาฬิกาออปติคัลขนาดเล็กใหม่นี้ใช้ห้องอะตอมที่มีความกว้างเพียง 3 มม. ซึ่งติดตั้งอยู่บนชิปซิลิกอน Silvio Koller ผู้ซึ่งทำงานเกี่ยวกับนาฬิกาเชิงแสงที่ National Metrology Institute of Germany ใน Braunschweig กล่าวว่า “ฉันรู้สึกประหลาดใจมากที่พวกเขาสามารถสร้างนาฬิกาแบบออปติคัลได้ขนาดนี้
นาฬิกาออปติคัลขนาดเล็กรุ่นใหม่สามารถประสานการไหลของข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรคมนาคม หรือซิงค์กล้องโทรทรรศน์ระยะไกลเพื่อทำการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ ( SN: 4/27/19, p. 7 )
“ลูกตุ้ม” ภายในนาฬิกาออปติคัลใหม่เป็นเลเซอร์ที่ปรับไปที่ประมาณ 385.285 เทราเฮิร์ตซ์ นั่นคือแสงของมันเป็นคลื่น 385.285 ล้านล้านครั้งต่อวินาที เพื่อให้แน่ใจว่าการสั่นของเลเซอร์จะไม่หลุดออกจากจังหวะ ลำแสงครึ่งหนึ่งจะป้อนเข้าไปในห้องเล็กๆ ของอะตอมรูบิเดียม ซึ่งจะดูดซับแสงที่ความถี่นี้อย่างแม่นยำ การตรวจสอบดูว่าอะตอมของรูบิเดียมดูดซับแสงหรือไม่ จะบอกเลเซอร์ว่าจำเป็นต้องหมุนความถี่ขึ้นหรือลงเล็กน้อยเพื่อรักษาเวลาให้แม่นยำยิ่งขึ้น
Zachary Newman ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา Zachary Newman นักฟิสิกส์จาก National Institute of Standards and Technology ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโล ระบุ
ดังนั้นนาฬิกาแบบออปติคัลจึงใช้ส่วนประกอบสองส่วนที่เรียกว่าหวีความถี่ ซึ่งติดตั้งอยู่บนชิปเล็กๆ ด้วย เพื่อแปลจังหวะที่ยิงเร็วของเลเซอร์เป็นเห็บที่นับได้ช้ากว่า การทำงานนี้คล้ายกับวิธีที่ชุดเกียร์สามารถแปลงการหมุนอย่างรวดเร็วของดิสก์ขนาดเล็กเป็นการหมุนช้าลงของดิสก์ที่ใหญ่กว่า ( SN: 10/22/11, p. 22 )
ในที่สุดนาฬิกาออปติคัลก็สร้างขีดที่ 22 กิกะเฮิร์ตซ์
เร็วกว่าเครื่องเมตรอนอมที่ใช้ซีเซียมประมาณสองเท่า แต่เนื่องจากขีดกิกะเฮิร์ตซ์ของนาฬิกาออปติคัลมีพื้นฐานมาจากจังหวะที่สั้นกว่ามาก เทราเฮิร์ตซ์ พวกมันจึงแม่นยำกว่าขีดกิกะเฮิรตซ์ของนาฬิกาซีเซียมมาก ระยะเวลาของแต่ละวินาทีที่นับโดยนาฬิกาออปติคัลสเกลชิปตรงกันทุกช่วงเวลา ลดลงเหลือประมาณห้าล้านล้านวินาที
Matthew Hummon ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักฟิสิกส์ที่ NIST ในเมืองโบลเดอร์กล่าวว่านั่นดีกว่านาฬิกาสเกลชิปที่ใช้ซีเซียมประมาณ 50 เท่าในปัจจุบัน
แม้ว่านาฬิกาออปติคัลรุ่นใหม่จะมีขนาดเท่าไพน์เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน แต่ก็ยังไม่ใช่นาฬิกาพก ห้องอะตอมขนาดชิปและหวีความถี่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รองรับซึ่งเติมสองตาราง “ในที่สุด เราต้องการให้เทคโนโลยีนี้เป็นอุปกรณ์พกพาและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่อย่างแท้จริง” Hummon กล่าว
แต่พลังงานยึดเหนี่ยวที่ใหญ่กว่าที่วัดได้ของไฮเปอร์รอนช่วยให้แนวคิดเรื่องศูนย์กลางที่เติมไฮเปอร์รอนกับดาวนิวตรอนยังคงมีอยู่ ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าปฏิสัมพันธ์ของไฮเปอร์รอนกับนิวตรอนและโปรตอนนั้นแข็งแกร่งกว่าที่เคยคิดไว้ ปฏิสัมพันธ์ที่เพิ่มขึ้นนั้นหมายความว่าดาวนิวตรอนที่มีไฮเปอร์รอนจะแข็งกระด้างขึ้นและสามารถไปถึงมวลที่สูงขึ้นได้ Fortin กล่าว ดังนั้นดาวนิวตรอนจึงอาจมีหัวใจที่แปลกประหลาด
ตามที่ Emily Conover อธิบายในรายงานScience News ของเธอ การค้นพบครั้งนี้พิสูจน์ให้เห็นถึงการคาดเดาทางคณิตศาสตร์ที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นเท็จ ประเด็นหนึ่งที่เรียกว่าปัญหาของไซเรลสัน แนะนำเป็นพิเศษว่าการพัวพันที่เพียงพอสามารถประมาณสิ่งที่คุณทำได้ด้วยจำนวนอนันต์ ปัญหาของ Tsirelson นั้นเทียบเท่าทางคณิตศาสตร์กับปัญหาเปิดอื่นที่เรียกว่า Connes’ embedding conjecture ซึ่งเกี่ยวข้องกับพีชคณิตของตัวดำเนินการ ซึ่งเป็นชนิดของนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในกลศาสตร์ควอนตัมเพื่อแสดงปริมาณที่สามารถสังเกตได้
การหักล้างการคาดเดาของ Connes และแสดงให้เห็นว่า MIP บวกกับพัวพันสามารถใช้เพื่อตรวจสอบการพิสูจน์ที่ซับซ้อนอย่างมาก ซึ่งทำให้หลายคนตกตะลึงในชุมชนคณิตศาสตร์ (ผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่ง เมื่อได้ยินข่าวนี้ เปรียบเทียบอุจจาระของเขากับอิฐ) แต่งานใหม่นี้ไม่น่าจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อโลกในชีวิตประจำวัน ประการหนึ่ง ผู้พิสูจน์ที่รอบรู้ไม่มีอยู่จริง และหากเป็นเช่นนั้น พวกเขาก็อาจจะเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัม super-AI ในอนาคตที่มีความสามารถในการคำนวณแบบไม่จำกัด ไม่มีใครรู้วิธีทำเช่นนั้นแม้กระทั่งศตวรรษของStar Trek เว็บตรง
