L'orologio atomico JILA, sviluppato dagli scienziati dell'istituto di ricerca statunitense JILA, è incredibilmente preciso, perdendo solo un secondo ogni 30 miliardi di anni. Questo livello di precisione consente all'orologio di misurare gli impatti più piccoli previsti dalla teoria della relatività generale di Einstein, portando potenzialmente a importanti scoperte come nuovi giacimenti minerari sotterranei, come riportato da Interesting Engineering il 2 luglio.
La maggior parte degli orologi atomici usa microonde per misurare la lunghezza di un secondo, ma la ricerca ha dimostrato che usare la luce visibile può aumentare la precisione grazie alla sua frequenza più alta. Gli orologi atomici ottici, come quello sviluppato da JILA, possono mantenere la precisione per periodi molto più lunghi rispetto alle loro controparti a microonde. Per raggiungere questo livello di precisione, l'orologio deve misurare minuscole frazioni di secondo.
Il team JILA ha utilizzato una rete di luci chiamata reticolo ottico per misurare decine di migliaia di atomi simultaneamente, fornendo all'orologio atomico più dati per una misurazione accurata del tempo. Riducendo le fonti di errore come i laser utilizzati per misurare gli atomi e gli atomi che si scontrano tra loro, i ricercatori sono stati in grado di effettuare misurazioni precise in un modo diverso rispetto ai precedenti utilizzi dei metodi del reticolo ottico.
La teoria generale della relatività di Einstein afferma che la gravità influenza il tempo, con forti campi gravitazionali che rallentano il passare del tempo. L'orologio JILA è sufficientemente sensibile da misurare questi effetti a livelli submillimetrici. Questa precisione è essenziale per i computer quantistici, che si basano su proprietà atomiche e molecolari per calcoli complessi, e consentirà ai ricercatori di esplorare l'intersezione tra relatività generale e meccanica quantistica nel regno microscopico.
La precisione dell'orologio JILA potrebbe anche essere utile per la misurazione del tempo su grandi distanze nello spazio, come l'atterraggio preciso di un veicolo spaziale su Marte. Jun Ye, un fisico presso JILA, sottolinea l'importanza di un orologio che sia molto più preciso del sistema GPS per tali attività. JILA, un istituto congiunto del National Institute of Standards and Technology (NIST) degli Stati Uniti e della University of Colorado Boulder, pubblicherà le sue scoperte sulla rivista Physical Review Letters.