Մետրոլոգիական ճշգրտության նոր մակարդակ
Գիտնականների երկու անկախ խմբեր հայտարարել են աշխարհում առաջին գործող միջուկային ժամացույցների ստեղծման մասին, ինչը նշանավորում է մետրոլոգիայի ոլորտում կարևորագույն առաջընթաց։ Ի տարբերություն ատոմային ժամացույցների, որոնք օգտագործում են ատոմի էլեկտրոնների էներգետիկ անցումները, այս նոր սարքերը հիմնված են ատոմային միջուկի քվանտային վիճակների վրա։ Հետազոտությունների արդյունքները հրապարակվել են Physics Magazine-ում։
Տասնամյակներ շարունակ ատոմային ժամացույցները եղել են ժամանակի չափման հիմնական ստանդարտը։ Չնայած դրանց բարձր ճշգրտությանը, դրանք պահանջում են բարդ ենթակառուցվածքներ, ներառյալ գերբարձր վակուումային խցիկներ և լազերային սառեցման համակարգեր։ Միջուկային ժամացույցները կարող են ապահովել ավելի մեծ կայունություն և ճշգրտություն, քանի որ ատոմային միջուկը շրջապատված է էլեկտրոնային թաղանթով, ինչը նրան պաշտպանում է արտաքին էլեկտրամագնիսական խանգարումներից։
Թորիում-229-ի նշանակությունը
Այս տեխնոլոգիայի հիմքում թորիում-229 իզոտոպն է։ Ֆիզիկոսները վաղուց էին կանխատեսել, որ այն իդեալական է ժամացույցների համար, քանի որ նրա առաջին գրգռված վիճակը պահանջում է համեմատաբար ցածր էներգիա՝ մոտ 8.4 էլեկտրոն-վոլտ։ Սա թույլ է տալիս կառավարել գործընթացը ուլտրամանուշակագույն լազերների միջոցով։
Երկու գիտական խմբերին հաջողվել է կայունացնել լազերային հաճախականությունը՝ կապելով այն թորիում-229-ի միջուկային անցումներին։ Ներկայիս նախատիպերի ճշգրտությունը համեմատելի է 3-ից 19 միլիոն տարվա ընթացքում մեկ վայրկյանի շեղման հետ։ Հետազոտողները նշում են, որ տեխնոլոգիաների հետագա զարգացումը՝ մասնավորապես լազերային հզորության և թորիումի կոնցենտրացիայի օպտիմալացումը, կարող է էականորեն բարելավել այս ցուցանիշները՝ գերազանցելով լավագույն օպտիկական ատոմային ժամացույցներին։
Ստանդարտ մոդելից դուրս հետազոտություններ
Բացի ժամանակի չափումից, այս սարքերը հնարավորություն են տալիս իրականացնելու հիմնարար ֆիզիկայի նոր հետազոտություններ։ Քանի որ միջուկային ժամացույցները ենթարկվում են ուժեղ միջուկային փոխազդեցությանը, դրանք զգայուն են այնպիսի երևույթների նկատմամբ, որոնք անտեսանելի են ատոմային ժամացույցների համար։ Սա թույլ է տալիս գիտնականներին փնտրել մութ նյութի հետքեր, որոնք կարող են առաջացնել ֆիզիկական հաստատունների չնչին տատանումներ։ Թեև սա դեռ սկզբնական փուլ է, միջուկային ժամացույցները բացում են նոր հեռանկարներ՝ գիտական լաբորատորիաներից դուրս հասանելի դարձնելով գերճշգրիտ չափումները։