सिंगल-आयन ल्यूटेशियम घड़ी ने सटीकता का नया रिकॉर्ड बनाया

19वें अंक पर समय की गणना

सिंगापुर नेशनल यूनिवर्सिटी के सेंटर फॉर क्वांटम टेक्नोलॉजीज की एक टीम ने वह बनाया है जिसे वह अब तक की सबसे सटीक परमाणु घड़ी बताती है। यह उपकरण एक सिंगल ल्यूटेशियम आयन का उपयोग करता है और परमाणु के कंपन को 19 दशमलव स्थानों तक मापता है। शोधकर्ताओं ने लगभग 1 x 10⁻¹⁹ की अनिश्चितता बताई, जो एक ऑप्टिकल परमाणु घड़ी के लिए दर्ज सबसे कम है। यह कार्य 23 सितंबर को नेचर में प्रकाशित हुआ था।

ऑप्टिकल घड़ियां परमाणु द्वारा ऊर्जा अवस्था बदलने पर अवशोषित प्रकाश को गिनकर काम करती हैं। यह आवृत्ति जितनी स्थिर होगी, घड़ी उतनी ही बेहतर होगी। ल्यूटेशियम संक्रमण तापमान और चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति असामान्य रूप से असंवेदनशील है, जो मदद करता है।

दो घड़ियां, एक उत्तर

डिज़ाइन का परीक्षण करने के लिए, टीम ने दो घड़ियां बनाईं और उन्हें 200 घंटे तक साथ-साथ चलने दिया। दोनों 5.7 x 10⁻¹⁹ के भीतर सहमत हुईं। शोधकर्ताओं के अनुसार, यह दो घड़ियों की अब तक की सबसे सटीक तुलना है।

टीम ने घड़ी संक्रमण को परिभाषित करने के लिए हाइपरफाइन एवरेजिंग नामक एक तकनीक का भी आविष्कार किया, और आयनों की ऊंचाई एक मिलीमीटर से कम मापी। ऊंचाई में छोटे अंतर मायने रखते हैं क्योंकि गुरुत्वाकर्षण समय की गति बदलता है।

यह क्यों मायने रखता है

एक अधिक सटीक घड़ी भौतिकविदों को यह परीक्षण करने में मदद कर सकती है कि क्या प्रकृति के स्थिरांक समय के साथ बदलते हैं, और सेकंड को परिभाषित करने के नए तरीकों का समर्थन कर सकती है। वर्तमान परिभाषा सीज़ियम पर आधारित है, जो माइक्रोवेव आवृत्तियों पर टिक करता है। ऑप्टिकल घड़ियां सैकड़ों हजारों गुना तेज चलती हैं, जो उन्हें बनाना कठिन बनाता है लेकिन कहीं अधिक सटीक।

टीम का कहना है कि यह परिणाम पिछले रिकॉर्ड धारक से 41 प्रतिशत सुधार है। क्षेत्र में अन्य लोग सावधान करते हैं कि रिकॉर्ड के दावे इस पर निर्भर करते हैं कि अनिश्चितता कैसे मापी जाती है, और ऐसे डिज़ाइनों को प्रयोगशाला से बाहर निकालने में सालों लगते हैं। फिर भी, दो स्वतंत्र घड़ियों के बीच तुलना माप को असामान्य महत्व देती है। शोधकर्ता अब अनिश्चितता कम करने के लिए और परीक्षणों की योजना बना रहे हैं।