Активные оптические часы

Сегодня все понимают, что оптические часы разрабатываются на основе лазерной абсорбционной спектроскопии. Так доступный лазер с самой узкой шириной спектральной линии ограничивает ширину линий современных оптических часов.

Однако экспериментальные и теоретические результаты показывают, что тепловой шум (шум Джонсона) снижает квантовое ограничение формулы ширины спектральных линий лазера с хорошей матрицей.

В ходе разработки профессор Чен и предложил концепцию, принципы и технологию активных оптических часов. Это будет первое дополнение водородного мазера, который на сегодня представляет из себя самые устойчивые атомные микроволновые часы, за изобретение которых в 1989 году американский физик Норман Рамзей получил Нобелевскую премию.

Действие излучающих когерентные волны активных оптических часов — это переход фазы второго порядка. С одной стороны множественное излучение всех атомов сужает ширину спектральной линии по формуле Шавлова-Таунса. С другой — любое изменение частоты полей приведет к эффекту тянущего поля, который может быть на несколько порядков меньше основного шума.

«Активные оптические часы имеют несколько преимуществ: большую устойчивость; псевдоестественную ширину спектральной линии лазерной спектроскопии; долгое время когерентности лазера с шириной спектральной линии на мегагерцовом уровне; комбинирование с лазером Рамзея стимулирует процесс излучения и метод раздельных колебательных полей Рамзея», прокомментировал разработку профессор Икью Ванг, один из авторов первой книги «Принципы квантовых стандартов частоты».