Nuevo récord en un reloj atómico

Dibujo20150102 JILA Atomic Clock - ye group - brand baxley - jila

Los relojes atómicos ópticos son las más precisos, exactos y estables. El récord de estabilidad lo logró un reloj de estroncio-87 en febrero de 2014 con 6,4 attosegundos durante un segundo. Nuevas mejoras en este mismo reloj permiten un nuevo récord, alcanzar 2,1 attosegundos durante un segundo. Ambos récords son del grupo de Jun Ye en el JILA, instituto de física conjunto de la Universidad de Colorado en Boulder y el NIST (National Institute of Standards and Technology).

El artículo técnico es Travis L. Nicholson et al., “2e-18 total uncertainty in an atomic clock,” arXiv:1412.8261 [physics.atom-ph]. A los interesados en conocer más detalles sobre como funcionan este tipo de relojes les recomiendo leer a D. Ludlow, Martin M. Boyd, Jun Ye, Ekkehard Peik, Piet O. Schmidt, “Optical Atomic Clocks,” arXiv:1407.3493 [physics.atom-ph].

Dibujo20150102 stability optical atomic clock - sr-87 - jila nist - ye group - arxiv org

La precisión alcanzada por el nuevo reloj de átomos de estroncio ultrafríos es comparable al retraso gravitacional en un reloj que se eleve 2 cm a nivel del mar. El reloj se basa en la transición energética 1S03P0 inducida por un láser de 698 nm. Los átomos de estroncio están atrapados en una trampa óptica de 12 μK. Para medir la precisión y estabilidad del reloj se usa una técnica basada en el efecto Stark diferencial, comparar este efecto entre dos relojes atómicos idénticos (esta técnica fue desarrollada por el grupo de Jun Ye). La nueva versión de este método permite medir una estabilidad de hasta (–1,3 ± 1,1) × 10–18 en una trampa óptica de 12 μK.

Dibujo20150102  measurement of the 3D1 decay rate - jila nist - ye group - arxiv org

Sin entrar en detalles técnicas, las mejoras se han basado en un control exquisito de gran número de errores sistemáticos. Una mejora en un factor de tres parece poco, pero lograrlo en solo un año es un gran éxito. Las estimaciones teóricas indican que el efecto Stark podría llegar a alcanzar una estabilidad de 1 × 10–19 con lo que en los próximos años se espera que los relojes atómicos ópticos puedan superar la barrera del attosegundo.

8 comentarios

Participa Suscríbete

planck planck

El ser humano es capaz de hacer cosas que hace pocos años eran inconcebibles. Un attosegundo es una cantidad tan pequeña que es totalmente imposible de asumir por el cerebro humano. Para tratar de “entender” magnitudes así hay que usar comparaciones: la edad del Universo es de unos 13800 millones de años que son unos 0,43 trillones de segundos. Este “relojito” se desvía solo 2 attosegundos cada segundo o sea 2 trillonésimas de segundo cada segundo. O sea que a lo largo de toda la existencia de nuestro Universo, desde el Big-Bang hasta ahora el reloj se habría desviado ¡1 segundo! (y los suizos orgullosos del Rolex :D)
¡Para algo que “vive” en la escala de los attosegundos 1 segundo sería equivalente a toda la edad del Universo! El mero hecho de hablar de cosas así demuestra el enorme poder de la Ciencia.

Txemary Txemary

Gracias por tu coentario aclaratorio jejeje, estaba tirando de google y wikipedia para entender el contexto del artículo, pues mi base es muy pobre. Me has echado una gran mano 😉 La verdad es que impresiona…

Orbatos Orbatos

Hombre… razones de orgullo no les faltan, ellos lo hacen con piezas mecánicas, también tiene su mérito alcanzar determinadas cotas de exactitud usando solo mecanismos “de relojería”.

Aunque no son únicos, hay otras marcas que les rivalizan en exactitud sin recurrir a la electrónica, claro que de menos renombre (Omega, o la misma Seiko)

Ya solo falta saber un poco mas cobre que procesos requieren esas cotas de exactitud, aparte por supuesto de los experimentos en colisiones

planck planck

Por cierto Francis para celebrar el 7º cumpleaños de tu blog podrías publicar (si tienes tiempo y/o ganas por supuesto) un post con los datos estadísticos más relevantes (nº post, post más leídos, etc) donde aparezca también, si puede ser, los nombres de los comentaristas más asiduos (espero estar en el top ten de los tertulianos con más “desvaríos” ).

anibal anibal

me imagino el dia que se utilicen relojes atomicos como altimetros !
dado que el tiempo mismo se ve retrasado por los campos gravitatorios, y al tener relojes tan precisos, como bien dice la nota, un reloj apenas unos cm mas alto que otro (o sea, mas “afuera” del campo gravitatorio se atrasara con respecto al que se halla solo unos cm mas cerca, y esta diferencia temporal entre ambos sera – ya es- medible.
por lo tanto, midiendo la distorsion del tiempo, se podra calcular – facilmente- la altura ….
asombroso……

Marco V. R. Marco V. R.

Hola, una pregunta ¿Podría decirme las definiciones de exactitud, precisión y estabilidad? Es que yo hubiera supuesto que precisión y exactitud son lo mismo. Se lo agradecería en demasía. Saludos :DDDDD

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *