Almanya'daki bilim insanları, dünyanın en hassas mobil atom saatini geliştirdiklerini açıkladı. Bu saatin, 15 milyar yıl boyunca aralıksız çalıştıktan sonra bile yalnızca bir saniye sapma gösterecek kadar olağanüstü bir hassasiyete sahip olduğu belirtildi. Geleceğin zaman ölçerleri olarak kabul edilen optik atom saatleri, sezyum veya diğer atomların titreşimleriyle yayılan son derece kararlı frekansları kullanarak zamanı doğru bir şekilde ölçer. Ancak bu saatlerin en büyük zorluğu, atomların çevresel etkenlerden mükemmel bir şekilde izole kalması için karmaşık laboratuvar düzenekleri gerektirmeleriydi.
RÖMORKA SIĞAN KUANTUM
Bu zorluğun üstesinden gelmek için Almanya'nın ulusal metroloji enstitüsü olan Physikalisch-Technische Bundesanstalt'taki (PTB) araştırmacılar, mobil bir römorkun içine sığabilen yenilikçi, taşınabilir bir optik stronsiyum kafes saat yaptı.
Bilim insanları, taşınabilir optik atom saatinin, kuantum teknolojisinin başarıyla uygulanmasının en iyi örneği olduğunu açıkladı. Sistemin şimdiden ölçüm çalışmaları için Avrupa'nın birçok noktasına taşındığı belirtildi.
UZAYDAN DAHA SOĞUK
Sistemin olağanüstü kararlılığını, lazerle soğutulan stronsiyum atomları güçlendiriyor. Bu atomlar, mutlak sıfırın sadece birkaç milyonda bir derece üzerine kadar soğutuluyor, bu da onları uzayın derinliklerinden bile daha soğuk hale getiriyor.
Cihazın üst kısmında bulunan ultra yüksek vakumlu bölme, atomların hassasiyetlerini tehlikeye atabilecek her türlü dış etkenden mükemmel bir şekilde izole kalmasını sağlarken, bu aşırı soğutma koşullarını da koruyor. Araştırmacılar, atomların saatin ‘sarkaç’ı gibi davranarak, zamanın neredeyse hayal edilemeyecek bir hassasiyetle ölçülmesini sağlayan sabit bir frekansta salındığını dile getirdi.
YENİ ÖLÇÜM ALANLARI
PTB gibi metroloji enstitülerinin dünya çapında çeşitli optik saatler geliştirdiğini söyleyen araştırmacılar, bu saatleri tam hassasiyet seviyelerinde karşılaştırmanın, hem temel araştırmalar hem de ulusal standartların bağımsız işleyişini doğrulamak için çok önemli olduğunu vurguladı. Taşınabilir optik atom saatlerinin jeodezi alanında devrim yaratacağına inanılıyor. Araştırmacılara göre, yerçekimi ve yükseklikten etkilenen saatin tik tak hızı, hassas yükseklik ölçümleri ve Dünya'nın yerçekimi alanının haritalanmasını sağlayacak.
İlk olarak 2023 yılında hizmete giren saat, artık tamamen test edilmiş durumda. Bilim insanları, yakın zamanda yaptıkları bir çalışmada, göreceli belirsizlik değerinin yalnızca 2.1x10-18 olduğunu bildirdi. Bu, taşınabilir stronsiyum kafes saatini en hassas saatlerden biri haline getiriyor. Araştırmacılar, sürekli çalışsaydı saatin 15 milyar yıl sonra yalnızca yaklaşık bir saniye kazanacağını veya kaybedeceğini açıkladı. Ekip, saatin taşınabilirliğinin bilim ve teknoloji için yeni olanaklar sunduğunu ve kronometrik jeodeziyi mümkün kıldığını belirtti.
