Познанський центр суперкомп’ютерних та мережевих технологій ініціював першу лінію системи, призначеної для розподілу оптичної несучої, еталонної частоти, що генерується оптичними годинниками. Ця ініціатива є частиною Національної системи генерації та розповсюдження модельної оптичної несучої, яку очолює проєкт NLPQT, пише сайт ipoznan.net.
Точність атомних годинників
В основі роботи атомного годинника лежить ретельне порівняння атомних коливань із заздалегідь визначеним еталонним значенням. Атоми, фундаментальні блоки матерії, демонструють унікальні енергетичні переходи, коли електрони рухаються між різними рівнями. Ці переходи випромінюють або поглинають енергію у вигляді фотонів – явище, яке використовується атомним годинником. Точне вимірювання цих переходів гарантує, що атомний годинник підтримує незмінну частоту, що робить його втіленням точності вимірювання часу.
Застосування за межами визначення часу
Застосування атомних годинників виходить далеко за межі простого завдання вимірювання годин і хвилин. Ці точні хронометри відіграють вирішальну роль у супутникових навігаційних системах, таких як GPS, Galileo і ГЛОНАСС. У безмежному космосі, де точність має першорядне значення, атомні годинники допомагають визначати точне місцезнаходження на Землі.
Точність в дії: випробування системи розподілу оптичної несучої
Система розподілу оптичної несучої, розроблена власними силами в PSNC, використовує спеціальне оптичне волокно для передачі. Серцем цієї системи є “носій частотної інформації” – лазерний промінь з вузьким спектральним профілем, з’єднаний з оптичним годинником, який нині визнаний найточнішим пристроєм для відліку часу в усьому світі. Розгорнуте з’єднання Торунь – Познань має на меті оцінити стабільність і ефективність механізмів передачі сигналу.
Попередні вимірювання показували довготривалу нестабільність, що робить ці пристрої одними з найкращих у світі серед оптичних систем відліку частоти. Реальне середовище тестування має вирішальне значення для перевірки надійності та продуктивності системи передачі.
Можливості на майбутнє: Геодезія, телекомунікації і не тільки
В міру того, як ці надточні атомні годинники стають все більш поширеними, їхній вплив може охопити різноманітні галузі. Геодезія, наука про вимірювання форми Землі та її гравітаційного поля, отримає значні переваги. Точні сигнали, випромінювані цими годинниками, можуть дозволити визначати висоту місцевості з точністю до сантиметра, революціонізуючи наше розуміння топографії Землі.
У перспективі, розповсюдження сигналу годинника має розширитися не лише між Познанню і Торунем, але й до Варшави і Вроцлава. Це розширення віщує майбутнє в якому можливості атомного годинника можна буде використовувати віддалено, сприяючи науковим дослідженням поза межами лабораторії.
Хоча точність оптичних атомних годинників й не викликає сумнівів, вони пов’язані з певними проблемами. Конструкція складна, потребує фахівців високого рівня для обслуговування, а їхні значні розміри вимагають специфічних умов. Однак інноваційний підхід передачі годинникового сигналу не лише вирішує ці проблеми, але й демократизує доступ до надточних атомних годинників. Цей крок означає відхід від обмеження цих технологічних чудес лабораторними приміщеннями, пропонуючи ширший доступ для наукових і комерційних підрозділів за сотні кілометрів від них.
На завершення можна додати, що проєкт NLPQT і розробки в PSNC знаменують собою трансформаційну главу в світі атомних годинників. Маючи потенціал для переосмислення і розширення його застосування далеко за межами лабораторії, ці досягнення є свідченням сили співпраці та інноваційного мислення в науковій спільноті.