Лазер с рекордными показателями стабильности

06.02.2022

Ученые, которые в рамках проекта BACON (Boulder Atomic Clock Optical Network) занимаются созданием глобальной сети связанных между собой атомных часов, недавно провели испытания новой лазерной системы, продемонстрировавшей рекордно высокие показатели стабильности на сегодняшний день. За счет использования ряда новшеств и инженерных решений луч этой лазерной системы смог сохранить свою стабильность, пройдя расстояние в 2,4 километра по открытому воздуху. Показатели стабильности длины волны, фазы и амплитуды этой лазерной системы минимум в 100 раз превышают показатели подобных систем, созданных ранее, и в 1000 раз превышают показатели стабильности самих атомных часов, которые будут соединяться и синхронизироваться при помощи такой лазерной связи.

Если создание глобальной сети атомных часов в конце концов завершится успешно, это даст ученым в руки высокоточный инструмент для проверки некоторых фундаментальных законов физики, для изучения темной материи, для создания систем высокоточной навигации и т.п. Одним из условий создания такого является наличие лазерной связи, способной обеспечить синхронизацию часов, т.е. стабильность этой связи должна быть намного выше стабильности атомных часов. Более того, такая связь должна работать в условиях открытого воздуха, что само по себе является достаточно сложной задачей.

Во время экспериментов ученые "стреляли" лучом лазера в отражатель, установленный на расстоянии 1.2 километра, и анализировали параметры света, вернувшегося к источнику. Максимально высокие показатели стабильности сохранялись на протяжении 5 минут времени, после чего требовалась дополнительная корректировка и перекалибровка системы. Пять минут, однако, является остаточно большим промежутком времени, на протяжении которого можно выполнить тысячи и даже миллионы высокоточных измерений.

Расстояние в 2,4 километра для проведения эксперимента было выбрано далеко не случайно. Согласно расчетам, количество атмосферных возмущений и турбуленции на таком расстоянии у поверхности Земли соответствует количеству, которое будет действовать на лазерный луч, направленный с поверхности на низкую околоземную орбиту, ведь воздух в более высоких слоях атмосферы более разрежен и обладает более "спокойным характером". И новые методы шумоподавления, контроля температурных расширений и регулирования положения отражателя позволили сохранить стабильность лазерного луча, проходящего через "карманы" колеблющегося воздуха.

Еще одним фактором, повлиявшим на улучшение стабильности, стало использование не импульсного лазера, а лазера, излучающего непрерывный поток света. Лазеры этих двух типов имеют свои преимущества и недостатки в различных случаях, но, как показала практика, непрерывный лазер, все же, может обеспечить лучшую стабильность, плюс он способен передавать большее количество информации за единицу времени.

<< Назад: Невидимые QR-коды 06.02.2022

>> Вперед: Квантовый апокалипсис 05.02.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Луна поглощает воздух нашей планеты 22.01.2026

Взаимодействие Земли и Луны оказывается не только гравитационным. Новые исследования показывают, что наш естественный спутник постепенно "поглощает" крошечные фрагменты атмосферы Земли, используя для этого солнечный ветер и магнитное поле нашей планеты. Этот процесс исследователи называют космическим каннибализмом. Еще во времена миссий "Аполлон" в 1970-х годах ученые обнаружили в лунном реголите необычные следы воды, углекислого газа, гелия и азота. Стало ясно, что часть этих веществ, включая ионы азота, попала на Луну из верхних слоев земной атмосферы. Долгое время считалось, что подобная передача могла происходить только до того, как Земля сформировала свое магнитное поле. Магнитосфера, как считалось, должна была защищать планету и блокировать утечку атмосферных частиц в космос. Новое моделирование показало, что это представление неверно. Ученые объединили данные лунных образцов с компьютерными моделями и выяснили, что поток ионов усиливается, когда Луна проходит через так ...>>

Игровой компьютер Asus ROG G1000 22.01.2026

Компания Asus представила ROG G1000 - устройство, которое сочетает мощнейшие комплектующие с уникальной системой визуализации, превращая корпус компьютера в полноценный элемент шоу. Главной особенностью новинки стали три голографических вентилятора AniMe Holo, установленных в отдельных стеклянных камерах. Главный вентилятор диаметром 380 мм оснащен от 680 до 720 светодиодов, а два дополнительных вентилятора размером 215 мм имеют по 384-404 светодиода. Они способны воспроизводить голографические изображения, анимации и видео в форматах MP4, GIF, JPEG и PNG, создавая эффект "живых" панелей внутри корпуса. Представители Asus подчеркивают, что эти вентиляторы не участвуют в охлаждении и предназначены исключительно для визуальных эффектов. Управление анимациями осуществляется через программу Armoury Crate, позволяющую пользователю персонализировать отображение по собственному вкусу. Для поддержания оптимальной температуры компонентов ROG G1000 оснащен 420-мм жидкостным охладителем ...>>

Дефицит витамина B12 удваивает риск депрессии 21.01.2026

Питание и баланс микроэлементов играют ключевую роль не только для физического, но и для психического здоровья. Недавние исследования ирландских ученых показывают, что недостаток витамина B12 способен значительно повышать риск развития депрессии у пожилых людей, влияя на работу нервной системы и общее самочувствие. Витамин B12 необходим для правильного формирования эритроцитов, поддержания нервной системы и синтеза ДНК. Его дефицит может проявляться широким спектром симптомов: усталостью, слабостью, запорами, потерей аппетита и веса. У некоторых людей наблюдаются нарушения памяти, дезориентация и снижение когнитивных функций, доходящее до деменции. Особое внимание ученых привлекает анемия, которая является одним из самых опасных последствий недостатка B12. Она может возникать также при дефиците других витаминов группы B, включая фолиевую кислоту, и требует ранней диагностики и коррекции для предотвращения необратимых изменений в организме. Новое исследование показало, что у по ...>>

Бойлер Superheat добывает Bitcoin 21.01.2026

Стартап Superheat представил необычное решение - бытовой водонагреватель с функцией майнинга криптовалюты, который позволяет одновременно греть воду и генерировать доход от вычислительных операций. Модель Superheat H1 сочетает в себе накопительный бойлер объемом 190 литров и специализированный ASIC-компьютер, предназначенный для добычи Bitcoin. При работе чипов выделяется тепло, которое через встроенный теплообменник используется для нагрева воды. Таким образом, энергия, обычно теряемая при майнинге, эффективно применяется в бытовых целях. Разработчики отмечают, что расходы на электроэнергию для владельца устройства сопоставимы с затратами на обычный электрический бойлер. При этом доход от майнинга может частично или полностью компенсировать стоимость подогрева воды, превращая бытовую технику в потенциальный источник дополнительного дохода. Цена Superheat H1 составляет около 2000 долларов, что на 30-40% выше стандартных аналогов, но компенсируется инновационной функциональностью. ...>>

Стратегическое значение меди 20.01.2026

Эксперты предупреждают, что без своевременного наращивания добычи и переработки меди глобальная экономика может столкнуться с серьезным дефицитом уже в ближайшие десятилетия. По прогнозам аналитиков S&P Global, мировой спрос на медь к 2040 году вырастет на 50% и достигнет 42 миллионов метрических тонн. При этом предложение рискует не успеть за ростом потребления, что создаст напряженность на мировых рынках. Об этом в интервью телеканалу CNBC рассказал вицеголова S&P Global Даниэл Ергин. Основным драйвером роста спроса эксперты называют глобальную электрификацию. Медь играет ключевую роль в строительстве дата-центров, развитии энергетических сетей, производстве электромобилей и в оборонной промышленности. Без этого металла реализация масштабных энергетических и технологических проектов будет невозможна. Ергин отметил, что к 2040 году мировое потребление электроэнергии увеличится на 50%, что эквивалентно ежегодному вводу в эксплуатацию около 650 атомных электростанций. М ...>>

Случайная новость из Архива Сахар вреден для памяти детей 11.08.2024 Исследователи из Университета штата Джорджия в США пришли к тревожному выводу о вредном воздействии сахара на память у детей. Результаты их исследований показывают, что чрезмерное потребление сахара в детском и подростковом возрасте может иметь долгосрочные негативные последствия для умственной деятельности во взрослом возрасте. Для изучения влияния сахара на память ученые провели эксперимент на лабораторных мышах. Животных разделили на две группы: одной из них регулярно давали сладкий напиток, в то время как вторая группа получала обычную диету без добавления сахара. Спустя некоторое время у мышей из первой группы начали проявляться нарушения в работе гиппокампа - области мозга, ответственной за память и обучение. Одним из ключевых открытий стало выявление связи между нарушением памяти и изменениями в микрофлоре кишечника. У мышей, потреблявших сахар, наблюдалось значительное увеличение количества бактерий рода Parabacteroides в кишечнике. Ученые предположили, что эти бактерии могут играть роль в ухудшении когнитивных функций. Чтобы подтвердить свою гипотезу, исследователи ввели микробы Parabacteroides мышам из другой группы, которые не получали сахар. В результате у них также были зафиксированы ухудшения памяти, что свидетельствует о возможном механизме передачи сигналов от кишечника к мозгу. Хотя эксперимент был проведен на мышах, ученые уверены, что его результаты могут быть применимы и к людям, особенно к детям. В детском и подростковом возрасте мозг активно развивается, и влияние сахара на когнитивные функции в этот период может быть особенно опасным. Это открытие подчеркивает важность контроля за потреблением сахара в детском возрасте для сохранения здоровья и умственных способностей в будущем. Учитывая важность полученных результатов, ученые планируют продолжить исследования, чтобы глубже понять механизмы, лежащие в основе связи между микрофлорой кишечника и функциями мозга. Они надеются найти способы минимизировать негативные последствия потребления сахара и разработать рекомендации для улучшения когнитивного здоровья у детей. Исследования Университета штата Джорджия проливают свет на возможные долгосрочные риски, связанные с избыточным потреблением сахара в детстве. Эти данные подчеркивают необходимость пересмотра диетических привычек детей и подростков в пользу более здорового питания, чтобы поддержать их умственное развитие и предотвратить возможные проблемы с памятью в будущем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026