Вчені відкрили новий спосіб вимірювання часу - що змінюється

Вчені з Уппсальського університету у Швеції відкрили новий квантовий спосіб вимірювання часу, який не потребує початкової точки відліку.

Про що йдеться у матеріалі:

Вимірювання часу, яке здавалося б очевидним у нашому світігодинників і маятників, на квантовому рівні перетворюється на складне завдання. Дослідники з Уппсальського університету у Швеції виявили новий метод, що дозволяє відстежувати плин часу без потреби у традиційній початковій точці відліку. Про це повідомляє наукове видання Science Alert у відео на YouTube.

Квантовий хаос і межі звичайного часу

У звичному світі час можна виміряти просто — підрахувати секунди між "тоді" і "зараз". Але на рівні квантових частинок усе складніше: "тоді" не завжди можна передбачити, а "зараз" часто розмивається у тумані невизначеності.

Шведські фізики запропонували рішення, засноване на явищі, відомому як стан Ридберга — це особливий стан атомів, коли електрони мають надзвичайно високу енергію та обертаються далеко від ядра. Саме ця властивість дозволила дослідникам спостерігати інтерференційні візерунки, які відображають еволюцію квантових хвиль у часі.

Як працює новий метод

Під час експериментів учені збуджували атоми гелію лазерами, спостерігаючи, як змінюються хвильові пакети Ридберга — особливі форми руху електронів у квантовому стані. Коли кілька таких хвиль взаємодіють, вони створюють інтерференційні малюнки, які можна використовувати як "відбитки часу".

Ці візерунки виявилися настільки стабільними, що можуть виконувати роль маркерів часу навіть без фіксованої точки початку відліку.

"Якщо ви використовуєте лічильник, ви повинні визначити нуль. Ви починаєте рахувати з певного моменту. Перевага цього полягає в тому, що вам не потрібно запускати годинник — ви просто дивитеся на структуру інтерференції і кажете: "Гаразд, минуло 4 наносекунди", — пояснила фізик Марта Берхолтс з Уппсальського університету, яка очолювала команду дослідників.

Дивіться відео результатів досліду:

Вимірювання трильйонних часток секунди

Цей підхід відкриває можливість відстежувати процеси, що тривають лише 1,7 трильйонної частки секунди — масштаби, де традиційні методи стають безсилими.

Такі часові мітки можуть застосовуватись у квантовій спектроскопії, зокрема у технологіях "насос-зонд", що дозволяють вивчати надшвидкі електронні процеси.

Перспективи розвитку квантового вимірювання часу

Науковці планують розширити цей метод, експериментуючи з різними атомами або лазерами іншої енергії, щоб створити універсальний "квантовий довідник часу".

Це може відкрити нові горизонти для квантових комп’ютерів, нанотехнологій та фундаментальних досліджень природи часу.

Також раніше Главред повідомляв про те, чому жінки живуть довше за чоловіків - вчені поставили крапку в питанні. У більшості країн світу жінки живуть довше за чоловіків, і, як зазначають науковці, така різниця має глибокі еволюційні причини, тому зникнути найближчим часом вона не може. Про це повідомляє наукове видання Popular Science.

Також повідомлялось про те, що потрібно змінити для покращення якості сну – вчені назвали два фактори. Якість і тривалість сну тісно пов’язані з умовами життя. Згідно з новим дослідженням японських учених, два головні чинники, що суттєво підвищують ризик безсоння — це тривалі поїздки на роботу та занадто мале житло. Про це пише видання Science Daily.

Вам також може бути цікаво: