Expertos en relojes atómicos han construido el primer reloj óptico de un sólo ion con una precisión sólo establecida teóricamente
La precisión ahora lograda con el reloj de iterbio es aproximadamente cien veces mejor que la de los mejores relojes de cesio
El reloj alemán de red óptica podría cambiar la definición del segundo
Un grupo de físicos alemanes desarrollaron un reloj tan preciso que tardaría miles de millones en atrasarse o adelantarse un solo segundo.
Hasta ahora, los relojes más precisos que se han desarrollado son son los relojes atómicos, que funcionan con la frecuencia de las vibraciones de un átomo para medir el tiempo.
Pero este nuevo reloj creado por los físicos del Instituto Physikalisch-Technische Bundesanstalt se basa en un sistema óptico de un solo ion. Lo que mide en concreto son las oscilaciones de los iones de un átomo de iterbio, un raro isótopo perteneciente al grupo de los metales.
Los iones oscilan cientos de trillones de veces por segundo entre dos láseres que permiten contar las oscilaciones de manera precisa. Este nuevo reloj probablemente obligue a los físicos a redefinir ese intervalo de acuerdo al nuevo reloj.
Los resultados se han publicado en la edición actual de la revista científica 'Physical Review Letters'
Ya en 1981, Hans Dehmelt, que recibiría más tarde el premio Nobel, ya había desarrollado las nociones básicas de cómo utilizar un ion guardado en una trampa de alta frecuencia para construir un reloj que podría alcanzar una --entonces increíblemente baja-- incertidumbre de medición relativa en el intervalo de 1E-18.
24MgH+ (anaranjado) and 25Mg+ (verde) juntos en una trampa lineal de iones. Una fuerza dipolo oscilante cambia el estado de movimiento de acuerdo con el estado de rotación del ion molecular.
Una trampa para un solo ion de iterbio
Nube azul fluorescente de átomos de estroncio (flecha) que han sido enfriados por láser en temperaturas Milli-Kelvin
En la práctica regular, todo el proceso no-destructivo de la determinación del estado interno de un ion molecular podría tomar menos de 10 ms para lograrlo. Los científicos creen que esta técnica podría aplicarse a otras especies de iones moleculares y podría conducir a relojes ópticos de alta precisión sobre la base de dichos iones.