«Наука в Сибири»
№ 11 (2896)
14 марта 2013 г.

КАК НАСТРОИТЬ АТОМНЫЕ ЧАСЫ

Оптические стандарты частоты (ОСЧ) и времени — одно из основных направлений развития современных атомных часов. Работы по созданию ОСЧ были начаты в Институте лазерной физики СО РАН по инициативе академика В. П. Чеботаева и развиты при решающем вкладе академика С. Н. Багаева.

В последние годы основным направлением развития ОСЧ является использование ультрахолодных (10-3 — 10-6 К) атомов или ионов, захваченных в оптические или электромагнитные ловушки. Локализация частиц на нанометровых размерах (много меньше длины волны света) позволяет полностью подавить влияние эффекта Допплера и эффектов отдачи и достичь в ближайшей перспективе беcпрецедентного уровня точности 10-18. Такие часы дают погрешность менее одной секунды за время жизни Вселенной и чрезвычайно важны как для проверки фундаментальных физических теорий (специальная и общая теории относительности, квантовая электродинамика и др.), так и для развития многих ключевых технологий (навигационные системы, информационно-телекоммуникационные технологии и др.).

Иллюстрация
Настройку лазерных систем для охлаждения и прецизионной спектроскопии атомов магния проводят в.н.с. Андрей Николаевич Гончаров и с.н.с. Анатолий Эрнстович Бонерт. Рядом зам. директора ИЛФ СО РАН Алексей Владимирович Тайченачев обдумывает детали будущих экспериментов.

Прототип ОСЧ на нейтральных атомах магния разработан и создан в ИЛФ СО РАН в группе А. Н. Гончарова. Установка состоит из вакуумной камеры и лазерных систем для охлаждения и прецизионной спектроскопии сильно запрещённых переходов атомов магния. В настоящее время получены температуры порядка мК и наблюдены оптические резонансы с шириной менее кГц, ведутся работы по реализации второй стадии лазерного охлаждения до уровня десятков мкК.

Фото В. Новикова

стр. 1, 2