Ученые открыли новый способ измерения времени - что меняется

Ученые из Уппсальского университета в Швеции открыли новый квантовый способ измерения времени, который не требует начальной точки отсчета.

О чем говорится в материале:

Измерение времени, которое казалось бы очевидным в нашем миречасов и маятников, на квантовом уровне превращается в сложную задачу. Исследователи из Уппсальского университета в Швеции обнаружили новый метод, позволяющий отслеживать течение времени без необходимости в традиционной начальной точке отсчета. Об этом сообщает научное издание Science Alert в видео на YouTube.

Квантовый хаос и границы обычного времени

В привычном мире время можно измерить просто - подсчитать секунды между "тогда" и "сейчас". Но на уровне квантовых частиц все сложнее: "тогда" не всегда можно предсказать, а "сейчас" часто размывается в тумане неопределенности.

Шведские физики предложили решение, основанное на явлении, известном как состояние Ридберга - это особое состояние атомов, когда электроны имеют чрезвычайно высокую энергию и вращаются вдали от ядра. Именно это свойство позволило исследователям наблюдать интерференционные узоры, которые отражают эволюцию квантовых волн во времени.

Как работает новый метод

Во время экспериментов ученые возбуждали атомы гелия лазерами, наблюдая, как меняются волновые пакеты Ридберга - особые формы движения электронов в квантовом состоянии. Когда несколько таких волн взаимодействуют, они создают интерференционные рисунки, которые можно использовать как "отпечатки времени".

Эти узоры оказались настолько стабильными, что могут выполнять роль маркеров времени даже без фиксированной точки начала отсчета.

"Если вы используете счетчик, вы должны определить ноль. Вы начинаете считать с определенного момента. Преимущество этого заключается в том, что вам не нужно запускать часы - вы просто смотрите на структуру интерференции и говорите: "Ладно, прошло 4 наносекунды", - пояснила физик Марта Берхолтс из Уппсальского университета, которая возглавляла команду исследователей.

Смотрите видео результатов опыта:

Измерение триллионных долей секунды

Этот подход открывает возможность отслеживать процессы, которые длятся всего 1,7 триллионной доли секунды - масштабы, где традиционные методы становятся бессильными.

Такие временные метки могут применяться в квантовой спектроскопии, в частности в технологиях "насос-зонд", позволяющих изучать сверхбыстрые электронные процессы.

Перспективы развития квантового измерения времени

Ученые планируют расширить этот метод, экспериментируя с различными атомами или лазерами другой энергии, чтобы создать универсальный "квантовый справочник времени".

Это может открыть новые горизонты для квантовых компьютеров, нанотехнологий и фундаментальных исследований природы времени.

Также ранее Главред сообщал о том, почему женщины живут дольше мужчин - ученые поставили точку в вопросе. В большинстве стран мира женщины живут дольше мужчин, и, как отмечают ученые, такая разница имеет глубокие эволюционные причины, поэтому исчезнуть в ближайшее время она не может. Об этом сообщает научное издание Popular Science.

Также сообщалось о том, что нужно изменить для улучшения качества сна - ученые назвали два фактора. Качество и продолжительность сна тесно связаны с условиями жизни. Согласно новому исследованию японских ученых, два главных фактора, которые существенно повышают риск бессонницы - это длительные поездки на работу и слишком маленькое жилье. Об этом пишет издание Science Daily.

Вам также может быть интересно: