Medição do tempo no 19º dígito
Uma equipe do Centro de Tecnologias Quânticas da Universidade Nacional de Singapura construiu o que afirma ser o relógio atômico mais preciso já feito. O dispositivo usa um único íon de lutécio e mede a vibração do átomo até 19 casas decimais. Os pesquisadores relataram uma incerteza de cerca de 1 x 10⁻¹⁹, a menor registrada para um relógio atômico óptico. O trabalho foi publicado na Nature em 23 de setembro.
Relógios ópticos funcionam contando a luz que um átomo absorve quando muda de estado de energia. Quanto mais estável essa frequência, melhor o relógio. A transição do lutécio é excepcionalmente insensível à temperatura e a campos magnéticos, o que ajuda.
Dois relógios, uma resposta
Para testar o projeto, a equipe construiu dois relógios e os deixou funcionar lado a lado por 200 horas. O par concordou dentro de 5,7 x 10⁻¹⁹. Segundo os pesquisadores, essa é a comparação mais precisa entre dois relógios já relatada.
A equipe também inventou uma técnica que chama de média hiperfina para definir a transição do relógio, e mediu a altura dos íons com precisão inferior a um milímetro. Pequenas diferenças de altura importam porque a gravidade altera o ritmo do tempo.
Por que isso importa
Um relógio mais preciso poderia ajudar físicos a testar se as constantes da natureza mudam com o tempo, e poderia apoiar novas formas de definir o segundo. A definição atual é baseada no césio, que pulsa em frequências de micro-ondas. Relógios ópticos funcionam centenas de milhares de vezes mais rápido, o que os torna mais difíceis de construir, mas muito mais precisos.
O resultado é uma melhoria de 41% em relação ao detentor do recorde anterior, diz a equipe. Outros na área alertam que reivindicações de recorde dependem de como a incerteza é medida, e que leva anos para tirar tais projetos do laboratório. Mesmo assim, a comparação entre dois relógios independentes dá peso incomum à medição. Os pesquisadores agora planejam novas rodadas para reduzir a incerteza.