Ведущий российский институт ВНИИФТРИ планирует к 2030-2032 годам представить экспериментальный образец уникальных ядерных часов. Эта разработка обещает мощные преимущества в освоении квантовых технологий и значительный экономический эффект, в частности при создании передовых навигационных систем нового поколения.
Проект метрологического центра
ФГУП «ВНИИФТРИ» ведет амбициозную работу по созданию экспериментального образца ядерных часов исключительной точности. Успешная реализация проекта обеспечит стране лидирующие позиции в фундаментальных исследованиях и перспективных отраслях экономики.
Ожидаемая точность устройств достигнет впечатляющих 21 знака после запятой. Параллельно в рамках национальной программы «Цифровая экономика» исследуются мобильные оптические часы, способные обеспечить погрешность меньше 10⁻¹⁸. Институт, основанный 18 февраля 1955 года как объединение профильных НИИ, сегодня является главным метрологическим центром Государственной службы времени и частоты, ответственным за определение параметров вращения Земли.
Что нужно для создания ядерных часов
Разработка точнейших ядерных часов требует совершенно новых технологических решений, над которыми активно работает глобальное научное сообщество. Для реализации необходимы лазерные системы, функционирующие в уникальных спектральных диапазонах, а также особо чистые материалы. ВНИИФТРИ обладает эксклюзивными компетенциями и ресурсами, позволяющими опередить международных коллег в этой прорывной области метрологии.
Ключевой технологической задачей является работа с перспективными материалами. Так, например, применение некоторых инновационных подходов требует сложных радиоактивных изотопов, производство которых в больших объемах сопряжено со значительными затратами. Современные исследования открывают новые пути: использование тонкопленочных структур на основе специфических соединений позволит создать ядерные часы с существенно пониженной радиоактивностью и большей доступностью в будущем.
Принципиальные отличия технологии
Ядерные часы кардинально отличаются от оптических атомных аналогов, считывающих электронные переходы. Они измеряют энергетические переходы непосредственно в ядре атома, что делает их крайне устойчивыми к внешним воздействиям. Это фундаментальное свойство открывает путь к достижению беспрецедентной точности в измерении времени.
Широкие возможности применения
Создание экстремально точных часов открывает захватывающие перспективы. Подобные системы востребованы для сверхнадежной навигации, особенно в космических миссиях, где требуется точность, недостижимая для современных спутниковых систем. Они помогут преодолеть разрыв в понимании явлений, описываемых как теорией относительности, так и квантовой механикой, что обозначает прорыв в фундаментальной физике.
Источник: biz.cnews.ru
