JILA - найточніший годинник на сьогоднішній день, ошибающиеся на одну секунду в п'ять мільярдів років
Не задовольняючись точністю "квантових оптичних годин", які помиляються на одну секунду за 3.5 мільярда років, фахівці американського Національного інституту стандартів і технологій (National Institute of Standards and Technology, NIST) і JILA (Joint Institute Laboratory for Astrophysics) створили ще одне більш точний пристрій-хронометр. Ця установка, серцем якої є решітка атомів стронцію, стає новим стандартом точності і стабільності, втрачаючи одну секунду в п'ять мільярдів років.
Експлуатаційні якості атомних годинників різних типів визначаються їх двома ключовими характеристиками. Першою такою характеристикою є стабільність, що визначає швидкість зміни ходу годинника. Від значення цієї характеристики залежить час, протягом якого повинні вимірюватися і усереднювати показання годин для того, щоб була отримана необхідна точність вимірювання часових проміжків. Другою характеристикою є власне точність годинника, яка вказує наскільки близько показання годинника наближаються до істинної резонансної частоти, на якій атоми годин коливаються, переходячи з одного енергетичного рівня на інший.
Представники NIST повідомляють, що стабільність годин JILA знаходиться приблизно на тому ж рівні, що і стабільність иттербиевых годин, запущених у минулому році. Обидва пристрої настільки стабільні, що їх показання мають усереднювати протягом декількох секунд для отримання точності, що перевершує точність інших атомних годин, які вимагають їх усереднення показань протягом декількох годин і навіть діб часу. Більш того, нові годинник JILA на 50 відсотків більше точні, ніж попередній власник цього рекорду, квантові логічні годинник, які, в свою чергу, прийшли на зміну звичайним цезиевым атомним годинником.
Незважаючи на те, що стронцієві годинник JILA мають найвищу на сьогоднішній день точність, їх поведінку протягом тривалого часу залишається ще невідомою величиною. Саме це є причиною того, що в якості еталонів часу люди продовжують використовувати перевірені часом цезієві годинники, приміром, поточним американським цивільним еталоном часу є цезієві годинники NIST-F1. Але одного разу це положення може і повинно змінитися, після чого звання еталона хронометрування візьмуть стронцієві або інші експериментальні атомні годинники.
Годинник на основі решітки атомів стронцію JILA є оптичними атомними годинами, в серці яких перебувають кілька тисяч нейтральних атомів стронцію, утримувані в оптичній решітці лазерних променів. "Цокання" атомів стронцію відбувається з частотою 430 трильйонів разів в секунду, а в якості детектора служать промені червоного лазерного світла, які і забезпечують атоми стронцію енергією, необхідною для їх переходу з одного енергетичного рівня на інший.
В даний час годинник на основі решітки атомів стронцію JILA починають своє сходження на п'єдестал пошани самого точного і стабільного хронометра в світі. Але можна припустити, що вони будуть перебувати там не дуже довго, адже незабаром може з'явитися черговий еталон часу, який буде мати більш високими показниками.