Los científicos en el Laboratorio de Fotónica Emergente EPic Lab de la Universidad de Sussex han hecho un gran avance en un elemento crucial de un reloj atómico: dispositivos que podrían reducir nuestra dependencia en el mapeo satelital en el futuro, utilizando un láser de vanguardiatecnología de haz. Su desarrollo mejora en gran medida la eficiencia de la lanceta que en un reloj tradicional es responsable de contar, en un 80%, algo que los científicos de todo el mundo han estado luchando por lograr.
Actualmente, el Reino Unido depende de los Estados Unidos y la UE para el mapeo satelital que muchos de nosotros tenemos en nuestros teléfonos y en nuestros automóviles. Eso nos hace vulnerables no solo a los caprichos de la política internacional, sino también a la disponibilidad deseñal satelital
La Dra. Alessia Pasquazi del Laboratorio EPic de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Sussex explica el avance: "Con un reloj atómico portátil, una ambulancia, por ejemplo, podrá acceder a su mapeo mientras está en untúnel, y un viajero podrá planificar su ruta mientras está en el metro o sin señal de teléfono móvil en el campo. Los relojes atómicos portátiles funcionarían en una forma extremadamente precisa de mapeo geográfico, permitiendo el acceso a su ubicación y ruta planificada sin elnecesidad de señal satelital
"Nuestro avance mejora la eficiencia de la parte del reloj responsable de contar en un 80%. Esto nos lleva un paso más cerca de ver que los relojes atómicos portátiles reemplazan el mapeo satelital, como el GPS, que podría suceder dentro de 20 años. Esta tecnología cambiarála vida cotidiana de las personas, además de ser potencialmente aplicable en automóviles sin conductor, drones y la industria aeroespacial. Es emocionante que este desarrollo haya sucedido aquí en Sussex ".
Los relojes atómicos ópticos están en el pináculo de los dispositivos de medición del tiempo, perdiendo menos de un segundo cada diez mil millones de años. Sin embargo, actualmente son dispositivos masivos, que pesan cientos de kilogramos. Para tener una función práctica óptima que podría ser utilizada porpara una persona promedio, su tamaño debe reducirse en gran medida mientras se mantiene la precisión y la velocidad de los relojes a gran escala.
En un reloj atómico óptico, la referencia el péndulo en un reloj tradicional se deriva directamente de la propiedad cuántica de un solo átomo confinado en una cámara: es el campo electromagnético de un haz de luz que oscila cientos de billones de veces porsegundo. El elemento de conteo de reloj requerido para trabajar a esta velocidad es un peine de frecuencia óptica, un láser altamente especializado que emite, simultáneamente, muchos colores precisos, espaciados uniformemente en frecuencia.
Los micropeines reducen la dimensión de los peines de frecuencia al explotar pequeños dispositivos llamados microresonadores ópticos. Estos dispositivos han capturado la imaginación de la comunidad científica en todo el mundo durante los últimos diez años, con su promesa de realizar todo el potencial de los peines de frecuenciaen forma compacta. Sin embargo, son dispositivos delicados, complejos de operar y típicamente no cumplen con el requisito de relojes atómicos prácticos.
El avance en el Laboratorio EPic, detallado en un documento publicado hoy lunes 11 de marzo en la revista Fotónica de la naturaleza , es la demostración de un micropeine excepcionalmente eficiente y robusto basado en un tipo único de onda llamada 'solitón de cavidad láser'.
El Dr. Pasquazi continúa: "Los solitones son olas especiales que son particularmente robustas para la perturbación. Los tsunamis, por ejemplo, son solitones de agua. Pueden viajar sin perturbaciones por distancias increíbles; después del terremoto de Japón en 2011, algunos de ellos llegaron incluso hastacosta de California.
"En lugar de usar agua, en nuestros experimentos realizados por el Dr. Hualong Bao, usamos pulsos de luz, confinados en una pequeña cavidad en un chip. Nuestro enfoque distintivo es insertar el chip en un láser basado en fibras ópticas, lo mismosolía entregar internet en nuestros hogares.
"El solitón que viaja en esta combinación tiene el beneficio de explotar completamente las capacidades de las microcavidades para generar muchos colores, al tiempo que ofrece la robustez y la versatilidad de control de los láseres pulsados. El siguiente paso es transferir este chip basadotecnología a tecnología de fibra, algo que estamos excepcionalmente bien ubicados en la Universidad de Sussex para lograr ".
El profesor Marco Peccianti de la Universidad de Sussex EPic Lab agrega: "Estamos avanzando hacia la integración de nuestro dispositivo con el de la referencia atómica ultracompacta o péndulo desarrollada por el grupo de investigación del profesor Matthias Keller aquí en la Universidad de SussexTrabajando juntos, planeamos desarrollar un reloj atómico portátil que pueda revolucionar la forma en que contamos el tiempo en el futuro.
"Nuestro desarrollo representa un importante paso adelante en la producción de relojes atómicos prácticos y estamos extremadamente entusiasmados con nuestros planes, que van desde asociaciones con la industria aeroespacial del Reino Unido, que podrían concretarse en cinco años, hasta atómicos portátilesrelojes que podrían guardarse en su teléfono y dentro de automóviles y drones sin conductor dentro de 20 años ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Sussex . Original escrito por Alice Ingall. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :