Nhóm nghiên cứu Trung Quốc phát triển đồng hồ chỉ sai một giây sau 7,2 tỷ năm
Một nhóm nghiên cứu Trung Quốc phát triển đồng hồ quang học siêu chính xác chỉ lệch một giây sau mỗi 7,2 tỷ năm.
Sử dụng nguyên tử strontium siêu lạnh và chùm laser mạnh, nhóm nghiên cứu ở Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc tạo ra một chiếc đồng hồ ổn định với độ lệch dưới 5 phần tỷ tỷ. Thành tựu này biến Trung Quốc thành nước thứ hai trên thế giới sau Mỹ đạt được mức độ tính giờ chính xác như vậy. Nó cũng đặt nền tảng quan trọng để thiết lập một mạng lưới đồng hồ quang học toàn cầu, theo nhóm nghiên cứu đứng đầu là nhà vật lý Pan Jianwei. Ngoài ra, chiếc đồng hồ cũng mở ra nhiều hướng mới để kiểm tra giả thuyết vật lý cơ bản, phát hiện sóng hấp dẫn và kiểm tra vật chất tối, Sun hôm 29/1 đưa tin.
Đồng hồ quang học sử dụng nguyên tử strontium. (Ảnh: Science Photo Library).
Kỷ lục đồng hồ quang học strontium chính xác nhất hiện nay do Đại học Colorado ở Boulder, nắm giữ với chiếc đồng hồ do nhà vật lý người Mỹ - Trung Quốc Jun Ye và cộng sự phát triển. Thiết bị chính xác hơn một chút so với đối thủ đến từ Trung Quốc và hoạt động ổn định hơn. Những tên tuổi lớn khác trong cuộc đua bao gồm Đại học Tokyo và Viện nghiên cứu vật lý hóa học ở Nhật Bản, Viện thiên văn học quốc gia Đức.
Đồng hồ quang học có tiềm năng ứng dụng to lớn ở cơ sở hạ tầng thiết yếu trong tương lai. Chúng có thể tăng cường đáng kể độ chính xác của hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu, giúp xây dựng mạng lưới liên lạc độ an toàn cao dựa trên phân phối khóa lượng tử. Chúng cũng cải thiện đồng bộ hóa và tính hiệu quả của lưới điện, thậm chí đóng vai trò chủ chốt trong an ninh và quốc phòng.
Hiện nay, định nghĩa một giây dựa trên đồng hồ đám mây nguyên tử vi sóng. Nó hoạt động thông qua giải phóng nguyên tử cesium lên cao để chúng rơi xuống dưới tác động của lực hấp dẫn, trong chuyển động giống đài phun nước khi chúng bị kích thích bằng xung vi sóng. Electron của chúng sau đó hấp thụ và phát ra hạt ánh sáng dao động giữa các mức năng lượng khác nhau. Thông qua đếm những chu kỳ đánh dấu một phần giây, các nhà khoa học có thể tính giờ chính xác với độ ổn định cỡ vài phần triệu tỷ. Nhưng độ chính xác của đồng hồ vi sóng bị hạn chế bởi tiêu chuẩn tần số vi sóng. Trong vài năm gần đây, giới nghiên cứu chế tạo đồng hồ nguyên tử sử dụng ánh sáng laser để thúc đẩy sự chuyển tiếp điện tử và đạt hiệu suất tốt gấp 2 lần so với đồng hồ sử dụng vi sóng.
Tuy nhiên, nếu đồng hồ vi sóng được thay thế bằng đồng hồ quang học để định nghĩa thời gian trong tương lai, ít nhất 3 phòng thí nghiệm trên thế giới sẽ cần đồng hồ quang học với độ ổn định dưới 5 phần tỷ tỷ và độ lệch dưới 2 phần tỷ tỷ. Đó là hai thông số chủ chốt đo hiệu suất và độ tin cậy của đồng hồ quang học.
Trong nghiên cứu, nhóm chuyên gia của Pan lần đầu tiên làm mát nguyên tử strontium-87 tới nhiệt độ vài micro-Kelvin, sau đó giữ chúng trong mạng một chiều tạo bởi chùm laser giao cắt. Tiếp theo, họ sử dụng laser siêu ổn định để tương tác với nguyên tử strontium-87 và kích thích sự chuyển tiếp nguyên tử với độ chính xác cao. Họ tính toán đồng hồ mới chỉ lệch một giây sau 7,2 tỷ năm. Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch tiến hành so sánh giữa đồng hồ quang học chế tạo bằng các loại nguyên tử khác nhau như strontium-87 và ytterbium-171.
Bên trong "Ngôi nhà vô hình" gần 440 tỷ đồng giữa sa mạc: Có hồ bơi dài gần hết nhà, giá thuê hàng trăm triệu/đêm
"Thành tựu kiến trúc nằm giữa sa mạc này mang đến những tài sản vô hình độc đáo mà chỉ có thể được trải nghiệm tại chính nơi đây", các đại lý niêm yết bất động sản cho biết.
“Đổ” 20 tỷ USD xuống biển, Nhật Bản khiến thế giới kinh ngạc với công trình tưởng chừng bất khả thi
Với khoản đầu tư lên tới 20 tỉ USD, sân bay Quốc tế Kansai nằm ở giữa Vịnh Osaka ngoài khơi bờ biển Honshu, Osaka của Nhật Bản, khiến không ít du khách phải bất ngờ.
Trung Quốc xây đường hầm dẫn nước từ đập Tam Hiệp tới Bắc Kinh
Trung Quốc đã khởi động dự án đào đường hầm mới để đưa nước từ đập Tam Hiệp đến Bắc Kinh trong khuôn khổ kế hoạch cơ sở hạ tầng nhằm thúc đẩy nền kinh tế phát triển.
Chung cư Kim Tự Tháp: Kiến trúc bước ra từ phim khoa học viễn tưởng
Chung cư Kim Tự Tháp gần đây đã trở thành một địa danh nổi tiếng ở Côn Sơn, Tô Châu, Trung Quốc bởi kiến trúc vô cùng độc đáo.
Dự án Dẫn nước Nam-Bắc: Siêu công trình Trung Quốc tốn chục tỷ đô, "dòng sông nhân tạo" có 1-02 trên Trái đất
Dự án Dẫn nước Nam-Bắc (SNWDP) bắt đầu hình thành từ những năm 1950 và khi hoàn thành tổng thể vào năm 2050, nó sẽ chuyển hàng chục tỷ mét khối nước hàng năm đến các trung tâm dân cư ở phía Bắc của Trung Quốc.
Trung Quốc xây dựng thành công lò phản ứng hạt nhân vũ trụ quy mô megawatt
Theo thông tin từ Space News công bố, lò phản ứng hạt nhân công suất lớn này do Học viện Khoa học Trung Quốc thiết kế, nó có thể tạo ra 1 megawatt điện để cung cấp năng lượng cho động cơ đẩy tàu vũ trụ.
