Fizycy odkryli zupełnie nowy sposób mierzenia czasu, który wykracza poza tradycyjne metody wykorzystujące zegary czy oscylacje mechaniczne. Wykorzystując dziwaczne właściwości atomów w stanie Rydberga, udało się stworzyć system pomiarowy, który nie wymaga punktu początkowego ani końcowego. To przełom w fizyce kwantowej, otwierający nowe możliwości w badaniach na poziomie atomowym i subatomowym.

Atomy w stanie Rydberga to swoiste „balony” w świecie cząstek, gdzie elektrony są przenoszone na wyższe poziomy energetyczne i znajdują się w dużej odległości od jądra. Ich zachowanie nie przypomina jednak prostych ruchów cząstek, lecz przypomina grę w ruletkę, gdzie wynik jest sumą wielu skomplikowanych interakcji kwantowych. Fizycy z Uniwersytetu w Uppsali przeanalizowali interferencje fal kwantowych w takich atomach i odkryli, że tworzą one unikalne wzory – swoiste „odciski palców” czasu.

Dzięki temu podejściu można mierzyć niezwykle krótkie zdarzenia, trwające nawet 1,7 bilionowej części sekundy, bez konieczności ustalania punktu startowego. To jak zmierzenie czasu biegu nieznanego zawodnika, porównując go do kilku innych o znanych prędkościach. Wystarczy analizować wzory interferencji fal kwantowych, aby dokładnie określić upływ czasu.

Nowe odkrycie ma ogromny potencjał w badaniach na poziomie kwantowym, gdzie tradycyjne metody pomiaru czasu zawodzą. Może ono znaleźć zastosowanie w spektroskopii, badaniach właściwości materiałów, a także w rozwijających się technologiach komputerów kwantowych. Naukowcy sugerują, że kolejne eksperymenty mogłyby rozszerzyć tę metodę, wykorzystując różne rodzaje atomów i lasery o różnych energiach, co pozwoliłoby na stworzenie „przewodnika” dla szerokiej gamy zastosowań.

To odkrycie nie tylko przesuwa granice nauki, ale także redefiniuje naszą zdolność do rozumienia i mierzenia najkrótszych odcinków czasu w naszym wszechświecie.

Źródło: Science Alert