Учёные нашли совершенно новый способ измерения времени

Эксперименты исследователей над ридберговскими атомами открыли новый способ измерения времени, не требующий точной отправной точки. В таких атомах внешний электрон находится в высоковозбуждённом состоянии. В результате размер ридберговского атома может превышать размер того же самого атома в основном состоянии почти в 106 раз.

Для перевода атома из основного в возбуждённое состояние его облучают лазером. В некоторых приложениях можно использовать второй лазер для отслеживания изменений положения электрона, в том числе с течением времени. Из нескольких ридберговских состояний можно составить волновой пакет. Как и в случае с настоящими волнами, наличие более чем одного волнового пакета, колеблющегося в пространстве, создаёт интерференцию. Эти уникальные паттерны будут отражать определённое время, необходимое для того, чтобы волновые пакеты формировались в соответствии друг с другом.

В новых экспериментах физики показали, что такие паттерны достаточно постоянны и надёжны, чтобы служить формой квантовой временной метки. «Преимущество этого заключается в том, что вам не нужно запускать часы — вы просто смотрите на интерференционную структуру и говорите: "Хорошо, прошло 4 наносекунды"», — пояснили учёные.