Современите атомски часовници на батерии ги следат времето преку броење на осцилациите на светлината апсорбирана од атомите на цезиум. Таа светлина осцилира повеќе милијарди пати во текот на една секунда. Сега, минијатурна верзија на еден посебен вид атомски часовници, наречен оптички часовник, ја следи светлината во атомите на рубидиум и ‘отчукува’ со ритам од билиони пати во секунда. Поделбата на времето на вака кратки интервали овозможува овој атомски часовник да го следи протокот на времето далеку попрецизно од другите часовници. Вака барем велат научниците во трудот објавен минатата недела во Optica.
Новата генерација на мали оптички часовници ќе може подобро да го координира протокот на податоци преку телекомуникациските мрежи или да обезбеди поусогласена синхронизација на повеќе оддалечените телескопи при астрономските набљудувања.
"Нишалото" во новиот оптички часовник е ласерски нагодено на околу 385,285 терахерци, што значи дека светлината во него осцилира со брзина од 385,285 билиони пати во секунда. За да се обезбеди континуиран ритам на осцилациите на ласерот, половина од зракот се насочува низ мала комора со атоми од рубидиум, којшто ја апсорбира светлината на токму оваа фреквенција. Преку следење на апсорпцијата на светлината од рубидиумовите атоми, се добива информација дали ласерот треба да ја нагоди својата фреквенција погоре или подолу за да ја задржи прецизноста во мерењето на времето.
Современата електроника сепак, не може да ги пресмета индивидуалните 385-терахерцни отчукувања на овој ласер, бидејќи тие се пребрзи, вели коавторот на студијата Захари Њумен, физичар при Националниот институт за стандарди и технологија во Боулдер, Колорадо. Наместо ова оптичкиот часовник користи две компоненти, наречени фреквентни чешлиња, монтирани на мали чипови, коишто го “преведуваат” брзиот ритам на ласерот во побавни отчукувања што може да се избројат. Принципот е сличен како и при преносот на брзината на ротација од помал на поголем запченик. Конечната излезна бројка на отчукувања на оптичкиот часовник изнесува 22 гигахерца што е за околу два пати побрзо од отчукувањето на метрономите засновани на цезиум. Но, бидејќи гигахерцните отчукувања во оптичкиот часовник се потекнуваат од многу пократки, терахерцни отчукувања, тие се далеку попрецизни од гигахерцните отчукувања на цезиумските часовници. Времетраењето на секоја секунда измерена од оптичкиот часовник со чип, се совпаѓа мерењето на секој друг ваков часовник, до речиси пет милијардити дел од секундата. Тоа е за околу 50 пати попрецизно мерење од она на сегашните часовници со чип заснован на цезиум.
Но, иако новиот оптички часовник е многу помал во димензии споредено со неговите претходници, сепак далеку е од димензиите на еден џебен часовник. Имено, ситната атомска комора и фреквенциските чешлиња се прицврстени за електроника којашто исполнува простор на две поголеми трпезариски маси.
