โดย ไมค์ วอลล์ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย เผยแพร่เมื่อ 10 กันยายน 2021นาฬิกาตาข่ายออปติคอลสามารถช่วยให้นักวิจัยตรวจจับระลอกคลื่นในอวกาศที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วงในบรรดาการใช้งานที่มีศักยภาพมากมาย (เครดิตภาพ: ศูนย์วิจัย C. Henze/NASA Ames)นักฟิสิกส์สองคนเพิ่งขโมยเงิน 3 ล้านเหรียญ มาช่วยพัฒนานาฬิกาที่แม่นยําสุด ๆ ซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาและสํารวจจักรวาลอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
Hidetoshi Yatori และ Jun Ye ได้รับรางวัลความก้าวหน้าทางฟิสิกส์พื้นฐานประจําปี 2022
“สําหรับผลงานที่โดดเด่นในการประดิษฐ์และพัฒนานาฬิกาตาข่ายออปติคอลซึ่งช่วยให้สามารถทดสอบกฎพื้นฐานของธรรมชาติได้อย่างแม่นยํา” ตัวแทนรางวัล Breakthrough ประกาศในวันนี้ (9 ก.ย.) Yatori ตั้งอยู่ที่มหาวิทยาลัยโตเกียวและสถาบันวิจัย Riken ของญี่ปุ่นและ Ye เรียกมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์และสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ คู่หูทํางานอย่างอิสระและจะแบ่งปันรางวัลมูลค่า 3 ล้านดอลลาร์ อะโดบี โฟโต้ชอป ไลท์รูมการวิจัยของ Yatori และ Ye เป็นกุญแจสําคัญในการสร้างนาฬิกาตาข่ายออปติคอลซึ่งตัวแทนรางวัล Breakthrough กล่าวว่าช่วยเพิ่มความแม่นยําในการบอกเวลาด้วยปัจจัย 1,000 นาฬิกาเรือนใหม่จะสูญเสียน้อยกว่า 1 วินาทีหากดําเนินการเป็นเวลา 30 พันล้านปี – มากกว่าสองเท่าของอายุของจักรวาล
นาฬิกาตาข่ายออปติคอลเป็นขั้นตอนวิวัฒนาการที่เกินกว่าแบบดั้งเดิม นาฬิกาอะตอม (เปิดในแท็บใหม่)ซึ่งขึ้นอยู่กับการกระโดดควอนตัมที่ทําโดยอิเล็กตรอนในอะตอมที่มีพลัง อันที่จริง “หนึ่งวินาที” คือ กําหนดอย่างเป็นทางการ (เปิดในแท็บใหม่) เป็น 9,192,631,770 รอบของรังสีที่ได้รับอิเล็กตรอนในอะตอมซีเซียมที่จะทําให้ควอนตัมกระโดด
นาฬิกาอะตอมเริ่มใช้รังสีความถี่ไมโครเวฟเพื่อกระตุ้นให้เกิดการกระโดดเหล่านั้น ความก้าวหน้ามาพร้อมกับการทดแทนแสงออปติคอลซึ่งมีความถี่สูงกว่าไมโครเวฟประมาณ 100,000 เท่า ความถี่ที่สูงขึ้นเหล่านั้นทําให้สามารถจับเวลาได้อย่างแม่นยํามากขึ้นเช่นเดียวกับในนาฬิกาปู่ที่มีลูกตุ้มแกว่งเร็วขึ้นตัวแทน Breakthrough กล่าวว่า
Hidetoshi Yatori, co-winner of the 2022 Breakthrough Prize in Fundamental Physics.
ฮิเดโตชิ ยาโตริ ผู้ชนะร่วมของรางวัลความก้าวหน้าประจําปี 2022 สาขาฟิสิกส์พื้นฐาน (เครดิตภาพ: มูลนิธิรางวัลฮิเดโตชิ ยาโตริ/รางวัลล้ําสมัย)
(เปิดในแท็บใหม่)
การวัดความถี่ที่สูงขึ้นนั้นยากกว่ามาก แต่ปัญหานั้นได้รับการแก้ไขมากหรือน้อยโดย “หวีความถี่ออปติคอล” เทคโนโลยีที่พัฒนาโดย John Hall และ Theodor Hänsch ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2005 (ฮอลล์เป็นที่ปรึกษาปริญญาเอกของ Ye ที่มหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์และเยเข้าควบคุมห้องปฏิบัติการที่ปรึกษาของเขาเมื่อชายชราเกษียณ)
นาฬิกาอะตอมความถี่ออปติคอลใช้สตรอนเชียมมากกว่าอะตอมซีเซียม ทั้ง Yatori และ Ye
คิดออกวิธีทําให้เชื่องอะตอมสตรอนเชียมถือพวกเขายังคงเพื่อให้พวกเขาสามารถวัดได้ นักวิจัยใช้ “ตาข่ายแสง” คลื่นยืนจากลําแสงเลเซอร์ที่สร้างการจัดเรียงของรูปร่างกล่องไข่ที่มีหลุมดักอะตอม
”มันเกือบจะเหมือนคานรถแทรกเตอร์นิยายวิทยาศาสตร์”Ye บอก Space.com “คุณใส่คานรถแทรกเตอร์ไว้ตรงกลางห้องสุญญากาศและคุณสามารถถืออะตอมไว้ตรงกลางห้องสุญญากาศด้วยแสง”
จุนเยผู้ชนะร่วมของรางวัลความก้าวหน้าประจําปี 2022 ในสาขาฟิสิกส์พื้นฐาน (เครดิตภาพ: มูลนิธิรางวัลการจัดการอะตอมในลักษณะนี้อาจรบกวนพวกเขาเพียงพอที่จะส่งผลกระทบต่อการวัดที่สําคัญต่อการบอกเวลาที่ถูกต้อง ดังที่ท่านกล่าวไว้ว่า “คุณกําลังบีบอะตอมเหล่านี้ คุณจะแน่ใจได้อย่างไรว่าพวกเขาจะพูดความจริงกับคุณ” แต่ Yatori และ Ye คิดออกว่าการเลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสมสําหรับ “คานรถแทรกเตอร์” ช่วยแก้ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้
”เราออกแบบมันในลักษณะที่การกระทําของการถือครองอะตอมเหล่านี้กลายเป็นว่าไม่ทําให้เกิดการซึมผ่านในการวัดระยะห่างของพลังงานระหว่างสถานะควอนตัมทั้งสองนี้ซึ่งมีความสําคัญต่อการวัดนาฬิกาจริงๆ” Ye กล่าว “ดังนั้นนี่เกือบจะเหมือนอาหารกลางวันฟรี”.ความก้าวหน้านี้ช่วยให้นาฬิกาตาข่ายออปติคอลเป็นจริงและได้รับรางวัล Yatori และ Ye The Breakthrough ในฟิสิกส์พื้นฐาน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่มีศักยภาพมีมากมายและหลากหลาย, ตัวแทน Breakthrough กล่าวว่า. ตัวอย่างเช่นนาฬิกาตาข่ายออปติคอลสามารถปรับปรุงความแม่นยําของระบบระบุตําแหน่งทั่วโลกและเครือข่ายการนําทางผ่านดาวเทียมอื่น ๆ ได้อย่างมากและช่วยให้สามารถนําทางโพรบอวกาศลึกได้อย่างแม่นยํายิ่งขึ้น สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
