Новая сеть сверхточных оптических часов может изменить определение секунды

Сеть оптических часов, значительно превосходящая по точности цезиевые аналоги, способна измерять время с погрешностью менее секунды за миллиарды лет. Однако, для их использования в международном хронометраже необходима сверка данных между разными устройствами для подтверждения корректной работы. Ученые провели масштабное международное сравнение оптических часов в шести странах.

Рэйчел Годун координировала работу международной группы исследователей, одновременно измерявших 38 соотношений частот для десяти различных оптических часов. Во время измерений частотные выходы различных систем синхронизации были связаны. Для этого использовались два метода: радиосигналы со спутников и лазерный луч, передаваемый по оптическим волокнам.

Спутниковый метод использовал сигналы GPS, доступные для всех часов, участвовавших в исследовании. Однако, его точность была ограничена из-за погрешностей, вызванных шумом сигнала. Более точные измерения были достигнуты благодаря оптоволоконным линиям связи. К сожалению, эти высокоточные соединения могли быть использованы только для связи часов во Франции, Германии и Италии. В Германии и Великобритании, где несколько часов находились в одном институте, локальные сравнения проводились с использованием коротких оптических волокон.

В ходе эксперимента были выявлены области, требующие дальнейшего изучения. Например, необходимо уменьшить погрешность измерений до уровня точности самих часов, чтобы подтвердить корректную работу всех устройств. Также для повышения доверия к часам и линиям связи потребуются повторные измерения и подтверждение надежной работы.