Medición del tiempo en el decimonoveno dígito
Un equipo del Centro de Tecnologías Cuánticas de la Universidad Nacional de Singapur ha construido lo que dice es el reloj atómico más preciso hasta la fecha. El dispositivo usa un solo ion de lutecio y mide la vibración del átomo hasta 19 decimales. Los investigadores reportaron una incertidumbre de aproximadamente 1 x 10⁻¹⁹, la más baja registrada para un reloj atómico óptico. El trabajo fue publicado en Nature el 23 de septiembre.
Los relojes ópticos funcionan contando la luz que absorbe un átomo cuando cambia de estado energético. Cuanto más estable es esa frecuencia, mejor es el reloj. La transición del lutecio es inusualmente insensible a la temperatura y los campos magnéticos, lo que ayuda.
Dos relojes, una respuesta
Para probar el diseño, el equipo construyó dos relojes y los dejó funcionar en paralelo durante 200 horas. La pareja coincidió dentro de 5,7 x 10⁻¹⁹. Según los investigadores, esa es la comparación más precisa de dos relojes jamás reportada.
El equipo también inventó una técnica que llama promedio hiperfino para definir la transición del reloj, y midió la altura de los iones con una precisión inferior a un milímetro. Las pequeñas diferencias de altura importan porque la gravedad cambia el ritmo del tiempo.
Por qué importa
Un reloj más preciso podría ayudar a los físicos a probar si las constantes de la naturaleza cambian con el tiempo, y podría respaldar nuevas formas de definir el segundo. La definición actual se basa en el cesio, que marca a frecuencias de microondas. Los relojes ópticos funcionan cientos de miles de veces más rápido, lo que los hace más difíciles de construir pero mucho más precisos.
El resultado es una mejora del 41 por ciento sobre el poseedor del récord anterior, dice el equipo. Otros en el campo advierten que las afirmaciones de récords dependen de cómo se mide la incertidumbre, y que se necesitan años para sacar estos diseños del laboratorio. Aun así, la comparación entre dos relojes independientes da a la medición un peso inusual. Los investigadores ahora planean más ejecuciones para reducir la incertidumbre.