დროის მსვლელობის აღნიშვნა საათებითა და შესაბამისი ისრებით ყველაზე მარტივი გზაა. ეს გვეხმარება ავსახოთ "მაშინ" და "ახლა". თუმცა, კვანტური მასშტაბებით საქმე ცოტა უფრო რთულდება. ასეთ შემთხვევაში "ახლა" ხშირად ბუნდოვანია და აქ წამზომი ზოგჯერ უძლურია.
შვედეთის უფსალას უნივერსიტეტის მკვლევრების აზრით, პოტენციური გამოსავალი შეიძლება თავად ამ "კვანტურ ნისლში" იყოს. მათმა ექსპერიმენტებმა რიდბერგის მდგომარეობის ტალღისებურ ბუნებაზე გამოავლინა დროის გაზომვის ახალი მეთოდი, რომელიც არ საჭიროებს ზუსტ საწყის წერტილს. მესმის, ეს შეიძლება ცოტა გაუგებარი იყოს, მაგრამ ჩვენ კვანტურ სამყაროზე ვსაუბრობთ!
მაშ ასე, რიდბერგის ატომები ნაწილაკების სამეფოს გაბერილი ბუშტებია. ჰაერის ნაცვლად ლაზერებით გაჟღენთილი ეს ატომები შეიცავს ელექტრონებს უკიდურესად მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობებში, რომლებიც ბრუნავენ ბირთვიდან შორს.
ამასთან, ლაზერები რეგულარულად გამოიყენება ელექტრონების უფრო მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობებში გადასატანად სხვადასხვა საჭიროებებისთვის.
ზოგიერთ შემთხვევაში, მეორე ლაზერი შეიძლება გამოიყენონ ელექტრონის პოზიციის ცვლილებების მონიტორინგისთვის, დროის მსვლელობის ჩათვლით. ეს "ტუმბო-ზონდის" ტექნიკა შეიძლება დაგვჭირდეს გარკვეული ულტრასწრაფი ელექტრონიკის სიჩქარის გასაზომადაც.
ატომების რიდბერგის მდგომარეობაში ინდუქცია ინჟინრებისთვის მშვენიერი საშუალებაა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც საქმე ეხება ახალი კომპონენტების დიზაინს კვანტური კომპიუტერებისთვის. შესაბამისად, ფიზიკოსებმა შეაგროვეს მნიშვნელოვანი ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ როგორ მოძრაობენ ელექტრონები რიდბერგის მდგომარეობაში გადაადგილებისას.
ისევე, როგორც ნამდვილი ტალღები აუზში, ერთზე მეტი რიდბერგის ტალღები ქმნის უნიკალურ ნიმუშებს. გააჩინეთ ხსენებული ეფექტი იმავე ატომურ აუზში და ეს უნიკალური მახასიათებლები წარმოაჩენენ განსხვავებულ დროს, რომელიც სჭირდებათ ერთმანეთის შესაბამისად გასანვითარებლად.
დროის ამ "თითის ანაბეჭდების" გამოსაცდელად წამოიწყეს ფიზიკოსებმა ექსპერიმენტები. კვლევამ აჩვენა, რომ შედეგები საკმარისად თანმიმდევრული და სანდო იყო, რათა კვანტური დროის ასახვისთვის გამოეყენებინათ.
კვლევამ მოიცვა ლაზერით აღგზნებული ჰელიუმის ატომების შედეგების გაზომვა და აჩვენა თუ როგორ შეიძლება ასრულდეს მკვლევართა პროგნოზები.
"თუ მრიცხველს იყენებ, უნდა განსაზღვრო ნული, რადგან ათვლა რაღაც მომენტში იწყება. თუმცა, ჩვენი კვლევის სარგებელი ის არის, რომ არ გჭირდება საათის სტანდარტული გაგებით აღქმა. არ არის საჭირო ათვლის წერტილი, უბრალოდ უყურებთ სტრუქტურას და ამბობთ "კარგი, გავიდა 4 ნანოწამი", — თქვა ფიზიკოსმა მარტა ბერჰოლტსმა შვედეთის უფსალას უნივერსიტეტიდან, რომელიც ხელმძღვანელობდა კვლევას.
რიდბერგის ტალღური მეთოდი შეიძლება გამოიყენონ ტუმბო-ზონდის სპექტროსკოპიის სხვა ფორმებთან ერთად, რომლებიც ზომავს მოვლენებს ძალიან მცირე მასშტაბით. ეს ის მომენტია, როდესაც "მაშინ" და "ახლა" რთული გასარჩევია.
მნიშვნელოვანია, რომ ამ მეთოდს არ სჭირდება "მაშინ" და "ახლა", როგორც დროის საწყისი და გაჩერების წერტილი.
ასე მკვლევრებმა შეძლეს დაეფიქსირებინათ დროის ისეთი მონაკვეთი, როგორიცაა წამის 1,7 მეტრილიონედი.
მომავალში კვანტური საათების ექსპერიმენტებმა შეიძლება შეცვალოს ჰელიუმი სხვა ატომებით, ან თუნდაც გამოიყენონ სხვადასხვა ენერგიის ლაზერული პულსი, რათა გააფართოონ დროის დაფიქსირების დიაპაზონი.
