Nedávno bylo dosaženo nového rekordu v přesnosti atomových optických hodin. Tým odborníků z finského metrologického centra VTT MIKES, pomocí jednoiontového strontiového hodinového zařízení, provedl měření absolutní frekvence atomových optických hodin s mimořádně nízkou nejistotou a vysokým časem provozu. Tento výsledek, zveřejněný v časopise Physical Review Applied, nás přibližuje k nové definici sekundy.
Definice sekundy
Jak již bylo zmíněno, definice sekundy, základní jednotky měření času, se chystá na změnu. Spíše než samotná délka sekundy bude modifikována její definice. I když se to může zdát jako pouhá formalita, tato změna má důležité teoretické a aplikované důsledky, jelikož všechny základní jednotky měření (kromě molu) jsou odvislé od sekundy. S rozvojem technologií jsme v posledních letech vyvinuli čím dál přesnější hodiny, konkrétně atomové optické hodiny, které měří atomy oscilující mnohem rychleji než cesium, a tím umožňují formulovat stále přesnější a konzistentnější definici sekundy.
Atomové optické hodiny
O nový pokrok v této oblasti se postarali metrologové z VTT MIKES, kteří ve svém novém výzkumu představili atomové optické hodiny s jedním iontem strontia. Tyto hodiny mají mimořádně nízkou systémovou nejistotu 7,9×10⁻¹⁹, což je mezi nejnižšími hodnotami, které kdy byly zaznamenány. V průběhu deseti měsíců, jak uvádějí výzkumníci, byla frekvence hodin měřena v porovnání s Mezinárodním atomovým časem (TAI), což je časová škála udržovaná souborem atomových hodin po celém světě, a to s působivým časem provozu 84 %. Celková nejistota této poslední měření byla rekordní, dosahující pouze 9,8×10⁻¹⁷. “Podle našich znalostí se jedná o nejpřesnější měření optické frekvence, které bylo dosud zaznamenáno,” uvádí studie.
V souladu s technologickým pokrokem
Jak se společnost stává stále více digitální, roste také potřeba přesnějších hodin, aby naše měření času odpovídalo technologickému pokroku. „Optické hodiny s nízkou systémovou nejistotou a vysokou spolehlivostí, stejně jako kontinuita s aktuální definicí založenou na cesiu, jsou jedním z kritérií, která musí být splněna předtím, než může proběhnout redefinice,” komentoval autor Thomas Lindvall. „Naše studie přispěla významně k tomuto cíli.“ Očekává se, že konečné schválení nové definice sekundy bude přijato na mezinárodní úrovni během příštího desetiletí.
