یک مطالعه جدید نشان می‌دهد کریستال‌های زمان می‌توانند زمان را دقیق‌تر از ساعت‌های اتمی لیزری اندازه‌گیری کنند.

همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: نگه‌داشتن زمان کاملا دقیق، برخلاف تصور عمومی یکی از پیچیده‌ترین چالش‌های علم مدرن است. دقیق‌ترین ساعت‌های جهان که امروز در سامانه‌هایی مانند GPS، ارتباطات ماهواره‌ای و آزمایش‌های بنیادی فیزیک به‌کار می‌روند، به ساعت‌های اتمی نوری متکی هستند؛ ابزارهایی بسیار دقیق اما بزرگ، پرمصرف و محدود به آزمایشگاه‌های تخصصی. اکنون یک مطالعه تازه نشان می‌دهد که کریستال‌های زمان می‌توانند در آینده راهکاری ساده‌تر و حتی دقیق‌تر برای اندازه‌گیری زمان ارائه دهند.

به گزارش اینترستینگ اینجینیرینگ، این پژوهش نشان می‌دهد کریستال‌های زمان به لحاظ تئوری می‌توانند در اندازه‌گیری بازه‌های زمانی بسیار کوتاه، از ساعت‌های کوانتومی متعارف پیشی بگیرند. کریستال‌های زمان، حالتی غیرمعمول از ماده هستند که نه در فضا بلکه در زمان، الگوی تکرارشونده دارند.

در ساعت‌های اتمی نوری، اتم‌ها با لیزر تا دماهای بسیار پایین سرد می‌شوند و سپس با تحریک الکترون‌ها، نوری با فرکانسی فوق‌العاده پایدار تولید می‌کنند. همین فرکانس‌های بالا دقت بی‌سابقه این ساعت‌ها را ممکن ساخته، اما بهای آن مصرف انرژی زیاد، نیاز به لیزرهای قدرتمند و حساسیت بالا به نویز محیطی است.

بلورهای زمان ایده‌ای متفاوت را مطرح می‌کنند. این سامانه‌ها دارای نوسانی ذاتی و خودپایدار هستند؛ ریتمی که بدون تحریک مداوم خارجی شکل می‌گیرد. پژوهشگران برای آزمودن قابلیت «ساعت‌بودن» این پدیده، یک مدل ریاضی شامل ۱۰۰ ذره کوانتومی با حالت‌های اسپینی متفاوت طراحی کردند. آنها رفتار سامانه را در دو وضعیت بررسی کردند: حالت معمول که تنها با تحریک خارجی نوسان می‌کند و حالت بلور زمانی، که الگوی تکرارشونده به‌طور خودبه‌خودی پدید می‌آید.

بیشتر بخوانید:

• تولید انرژی در دل آسمان | چین از یک کشتی پرنده غول‌پیکر در ارتفاع ۲هزار متری برق تولید کرد
• نتایج یک پژوهش تازه | تماس با آتش ساختار ژنتیکی انسان را تغییر داده است
• کشف حالت تازه‌ای از ماده، نظریه‌های فیزیک را به چالش کشید

نتیجه این مقایسه قابل‌توجه بود. با کاهش بازه‌های زمانی قابل اندازه‌گیری، دقت حالت معمول به‌سرعت افت می‌کرد، در حالی‌که حالت بلور زمانی، پایداری خود را حفظ می‌کرد. این موضوع نشان می‌دهد نوسان درونی بلور زمان می‌تواند مرجع زمانی مطمئن‌تری نسبت به سامانه‌های وابسته به تحریک خارجی باشد.

البته این نتایج هنوز صرفا تئوری هستند و ساخت یک ساعت مبتنی بر بلور زمان با چالش‌های فنی فراوانی روبه‌روست؛ از نویز محیطی گرفته تا نقص‌های واقعی سامانه‌ها. با این حال، این پژوهش پایه‌ای محکم برای مسیری تازه در زمان‌سنجی کوانتومی فراهم می‌کند؛ مسیری که در صورت تحقق تجربی، می‌تواند آینده ناوبری پیشرفته، ارتباطات امن و فناوری‌های دقیق را دگرگون کند.

کد خبر 1016956 منبع: همشهری آنلاین

• تولید انرژی در دل آسمان | چین از یک کشتی پرنده غول‌پیکر در ارتفاع ۲هزار متری برق تولید کرد

• پرتکرارترین سوال ایرانی‌ها از هوش مصنوعی چیست و با چه لحنی می‌پرسند؟

• مدیر اینستاگرام در دادگاه: شبکه‌های اجتماعی «اعتیادآور» نیستند

• تشخیص گوشت فاسد با این فناوری نانویی

• کریستال‌های زمان، نویدبخش نسل تازه‌ای از ساعت‌های کوانتومی فوق دقیق

• اعترافی که از دهان ترامپ پرید و نقشه اش را لو داد

• لبخند مضحک رضا پهلوی بعد از جواب «نه» سناتور آمریکایی | ویدئو

• شجاع به دنبال راضی کردن جانشین اسکوچیچ؛‌ چهره پرسپولیسی در راه تبریز

• ترامپ فقط یک عکس توئیت کرد؛ ببینید | پیام خاصی دارد؟

• واکنش دفتر رئیس‌جمهور به کاندیدا نشدن پزشکیان در ۱۴۰۷

• می آیند بیرون و جشن انقلابشان را می گیرند! + ویدئو | اینها خودفروخته، وقیح، فرومایه و چاپلوس هستند | توهین های مجری اینترنشنال به ایرانی ها

• قلعه نویی انتخاب کرد؛ بازیکنان استقلال و پرسپولیس برای جام جهانی آمریکا

• اعترافی که از دهان ترامپ پرید و نقشه اش را لو داد

• لبخند مضحک رضا پهلوی بعد از جواب «نه» سناتور آمریکایی | ویدئو

• تقویم ۱۴۰۵ و لحظه تحویل سال | سال ۱۴۰۵ چند روز تعطیل رسمی دارد؟

• شجاع به دنبال راضی کردن جانشین اسکوچیچ؛‌ چهره پرسپولیسی در راه تبریز

• خونریزی مغزی خانم بازیگر | آخرین وضعیت او در بیمارستان

• قالیباف با پدرش به مراسم ختم رفت | تصاویر

• قلعه نویی انتخاب کرد؛ بازیکنان استقلال و پرسپولیس برای جام جهانی آمریکا

• آرزویم این است که مذاکره با آمریکا به نتیجه برسد

• فوری | اسکوچیچ شجاع خلیل‌زاده را کنار گذاشت

• ترامپ فقط یک عکس توئیت کرد؛ ببینید | پیام خاصی دارد؟