Mówimy bowiem o (nie)dokładności wynoszącej 1 sekundę na 300 miliardów lat. To z kolei zapewnia obiecującą perspektywę w kontekście wykorzystywania potencjału zegarów atomowych do praktycznych zastosowań. Sukces nie byłby możliwy bez wykorzystania skandu, który jest łatwo dostępnym pierwiastkiem.
Czytaj też: Takiego splątania kwantowego jeszcze nie obserwowaliśmy. To zupełnie coś nowego
Jeśli chodzi o konkretne zastosowania zegarów atomowych to obecnie są one wykorzystywane w nawigacji satelitarnej, natomiast w przyszłości miałyby posłużyć choćby do poszukiwań ciemnej materii, czyli tajemniczej substancji wypełniającej wszechświat. O jej istnieniu wiemy dzięki jej oddziaływaniom z widzialną materią, choć nie jesteśmy w stanie bezpośrednio zaobserwować jej ciemnego odpowiednika.
Dlaczego do tej pory rzadko kiedy mówiło się o skandzie w kontekście pomiarów czasu? Problemem było znalezienie źródła promieniowania rentgenowskiego, które byłoby w stanie oświetlić wąską linię rezonansową wspomnianego pierwiastka. Dzięki nowej generacji laserów, choćby w postaci XFEL, sytuacja uległa poprawie.
Zegary atomowe mogłyby być wykorzystywane między innymi w celu poszukiwania ciemnej materii
Poza uzyskaniem dostępu do zaawansowanych laserów istotne znaczenie miały także techniki pozwalające na zwalczanie szumów oraz wykorzystanie optyki o wysokiej rozdzielczości. W takich okolicznościach naukowcy zyskali możliwość określenia energii rezonansu skandu z wysoką precyzją. Aby to zobrazować, wystarczy wspomnieć, iż mowa o pomiarach 250 razy dokładniejszych niż dotychczas.
Skand może okazać się kluczem do przełomu, który obejmie swoim zasięgiem wiele różnych dziedzin. Wśród beneficjentów eksperci wymieniają choćby wysoce precyzyjną spektroskopię, pomiary podstawowych efektów fizycznych i badanie grawitacyjnej dylatacji czasu w skalach submilimetrowych.
Jeśli chodzi o zasadę działania zegarów atomowych, to kluczowe jest wzbudzanie elektronów. W takich okolicznościach, gdy zaczną one wracać do stanu podstawowego, emitują promieniowanie. Zadaniem tych niezwykle precyzyjnych zegarów jest mierzenie owego promieniowania w celu określania upływającego czasu. Pozostaje tylko pytanie: jak daleko będzie można jeszcze przesunąć granice w zakresie precyzji? 1 sekunda na 300 miliardów lat wydaje się niesamowitym wynikiem, ale jak długo pozostanie on rekordowy?
