Un gruppo di fisici del National Institute of Standards and Technology ha creato un nuovo orologio atomico che potrebbe stabilire nuovi standard di precisione nella misurazione del tempo. In questo nuovo orologio atomico, gli atomi di stronzio sono impacchettati in un piccolo cubo tridimensionale che può vantare una densità 1000 volte maggiore degli orologi atomici precedenti unidimensionali.
Questo orologio atomico potrebbe essere il primo a poter sfruttare il comportamento ultra-controllato del cosiddetto “gas quantico”.
Il nuovo studio, apparso su Science, descrive il cuore dell’orologio. Esso è caratterizzato da un insolito stato della materia denominato “gas di Fermi degenerato” (degenerate Fermi gas), a differenza di tutti gli altri orologi atomici che utilizzano gas termici.
Secondo il fisico Jun Ye del NIST, “Il potenziale più importante dell’orologio a gas quantico 3-D è la capacità di aumentare i numeri degli atomi, che porterà ad un enorme guadagno nella stabilità”.
Il nuovo orologio potrà raggiungere di livelli di precisione 20 volte maggiori rispetto agli orologi atomici precedenti grazie al grande numero di atomi e ai tempi di coerenza più lunghi.
I primi dati sperimentali hanno mostrato che questo nuovo orologio 3-D può raggiungere un livello di precisione di appena 3,5 parti di errore in 10 quintilioni (1 seguita da 19 zeri) in circa 2 ore: è il primo orologio atomico a raggiungere tale soglia.
Fonti e approfondimenti
- JILA’s 3-D Quantum Gas Atomic Clock Offers New Dimensions in Measurement | NIST (IA)
- A Fermi-degenerate three-dimensional optical lattice clock | Science (IA)
- DOI: 10.1126/science.aam5538
- Crediti immagine: G.E. Marti/JILA
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