据最新一期《自然》杂志报道,美国科学家利用量子纠缠现象新设计出一种原子钟,如果运行约140亿年(大约是当前宇宙的年龄),该原子钟可将时间精度保持在1/10秒之内。麻省理工学院的研究人员解释说,量子纠缠有助于减少测量原子钟用来保持时间的原子振荡所涉及的不确定性。
原子钟通过与激光一样的方法来测量原子云的规则振荡,这是科学家目前可以观察到的最稳定的周期性事件。理想情况下,人们将能够使用单个原子的运动。然而,在原子尺度上,量子力学的奇异规则开始起作用。
测量受制于概率,必须将概率取平均才能得出可靠的数据。当增加原子数时,所有这些原子给出的平均值将产生具有正确值的东西。研究人员表示,通过延长测量时间,可以使时钟更精确。新时钟的设计可用来更好地破解宇宙的各种未解之谜。随着宇宙的老化,光速会改变吗?电子的电荷会改变吗?这都可以用更精确的原子钟进行探测。