MIT मधील संशोधकांचे म्हणणे आहे की त्यांनी ऑप्टिकल अणु घड्याळांची अचूकता अस्पष्ट करणारे क्वांटम आवाज गुळगुळीत करून त्यांची अचूकता दुप्पट करण्याचा एक मार्ग शोधला आहे.
अणू घड्याळे अणूंच्या नैसर्गिक दोलनांचे निरीक्षण करून वेळ राखतात कारण ते ऊर्जा स्थितींमध्ये फिरतात.
प्रत्येक अणू अकल्पनीय वेगाने फिरतो. सीझियम, उदाहरणार्थ, दर सेकंदाला 10 अब्ज पेक्षा जास्त वेळा कंपन करते. लेसर बीम (ऑप्टिकल अणु घड्याळांमध्ये) किंवा मायक्रोवेव्ह (“पारंपारिक” अणु घड्याळांमध्ये) त्या फ्रिक्वेन्सीमध्ये जोडून, शास्त्रज्ञ सेकंदाच्या अब्जावधीपर्यंत वेळ मोजू शकतात.
समस्या अशी आहे की अणूंचे मोजमाप करणे आश्चर्यकारकपणे कठीण आहे. क्वांटम मेकॅनिक्स हे अगदी, अगदी लहान असण्याव्यतिरिक्त, एका प्रकारच्या सूक्ष्म शांततेवर तयार केले गेले आहे ज्यामुळे त्याची अचूकता पूर्ण खात्रीने मोजणे अशक्य होते.
एमआयटी टीमने जागतिक फेज स्पेक्ट्रोस्कोपी नावाच्या एका तंत्राचा वापर करून स्थिर वीज सुधारण्याचा एक मार्ग शोधला आहे, ज्याचे त्यांनी जर्नलमध्ये प्रकाशित केलेल्या नवीन अभ्यासात वर्णन केले आहे. निसर्ग
यात अडकलेल्या अणूंच्या ढगातून लेसर प्रकाश चमकणे आणि त्यांच्या सामूहिक वर्तनात लहान बदल मोजणे समाविष्ट आहे. जेव्हा प्रकाश अणूंमधून जातो, तेव्हा ते पुन्हा खाली येण्याआधी ते त्यांना थोडक्यात उच्च ऊर्जा अवस्थेत ढकलतात. ते असे करत असताना, अणू प्रतिक्रियेची एक अस्पष्ट “स्मृती” राखून ठेवतात, ज्याला ग्लोबल फेज म्हणतात.
हा प्रभाव अप्रासंगिक होता असे शास्त्रज्ञांनी फार पूर्वीपासून गृहीत धरले आहे, परंतु एमआयटी टीमने शोधून काढले की प्रत्यक्षात लेसरच्या वारंवारतेबद्दल उपयुक्त माहिती आहे. या माहितीचा वापर करून, ते अणु घड्याळाची टिक मोजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या लेसरला अधिक अचूकपणे स्थिर करण्यास सक्षम होते, प्रभावीपणे त्याची अचूकता दुप्पट करते.
“लेझरला अंततः अणूंच्या टिकिंगचा वारसा मिळतो,” असे प्रथम अभ्यासाचे लेखक लिओन झाबोर्स्की म्हणाले. “परंतु हा वारसा दीर्घकाळ टिकण्यासाठी, लेसर पूर्णपणे स्थिर असणे आवश्यक आहे.”
ही स्थिरता प्राप्त करणे कठीण आहे कारण ऑप्टिकल अणु घड्याळे त्यांच्या मायक्रोवेव्ह-आधारित भागांपेक्षा जास्त फ्रिक्वेन्सीवर कार्य करतात. “जेव्हा तुमच्याकडे अणू प्रति सेकंद 100 ट्रिलियन वेळा धडपडत असतात, तेव्हा ते मायक्रोवेव्ह फ्रिक्वेन्सीपेक्षा 10,000 पट अधिक वेगवान असते,” असे अभ्यास लेखक व्लादान व्हायोलेटिक, एमआयटीमधील भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक यांनी स्पष्ट केले.
आशा आहे की या शोधामुळे शेवटी ऑप्टिकल अणु घड्याळे लहान आणि प्रयोगशाळांमधून शेतात जाण्यासाठी पुरेसे स्थिर होतील. “या घड्याळांच्या सहाय्याने, लोक गडद पदार्थ आणि गडद ऊर्जा शोधण्याचा प्रयत्न करत आहेत, खरोखर फक्त चार मूलभूत शक्ती आहेत की नाही हे तपासण्याचा प्रयत्न करत आहेत आणि ही घड्याळे भूकंपाचा अंदाज लावू शकतात का ते देखील पहा,” व्हायोलेटिक म्हणतात.
“आमचा विश्वास आहे की आमची पद्धत ही घड्याळे पोर्टेबल आणि त्यांची गरज असलेल्या ठिकाणी तैनात करण्यात मदत करू शकते.”