Исследователи из Центра квантовых технологий Сингапура представили атомные часы на основе редкоземельного элемента лютеция. По их словам, устройство может стать самым точным в мире.
Атомные часы используют электроны как маятник: электрон под действием точного импульса энергии «переключается» между квантовыми состояниями с определённой частотой. Чем стабильнее частота, тем точнее часы.
Лютеций имеет атомную массу 71, что делает его менее подверженным колебаниям. Он слабо реагирует на тепловое излучение и магнитные поля, снижая влияние внешних факторов. Частота «тиканья» лютециевых часов примерно в 10 000 раз выше, чем у цезиевых, используемых с 1960-х годов.
В экспериментах команда сравнила два лютециевых часа и добилась систематической неопределённости 1,2 × 10⁻¹⁹. Это лучше результата китайских учёных (4,4 × 10⁻¹⁹), полученного в 2026 году на ионах кальция.
Такая точность позволяет улавливать искажения времени, вызванные гравитацией, на расстоянии в несколько миллиметров. В будущем это может помочь разрешить противоречия между общей теорией относительности и квантовой механикой.
Сейчас официальная секунда определяется через 9 192 631 770 переходов в атоме цезия-133. Результаты сингапурских учёных ставят вопрос о возможном переопределении этой единицы. «Я просто не вижу, как эти часы можно превзойти в будущем», — отметил руководитель проекта Мюррей Барретт.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
