Современные атомные часы используют колебания электронов вокруг атомного ядра. В основе ядерных часов — колебания внутри самого ядра атома, что делает их гораздо более стабильными и устойчивыми к внешним воздействиям: температуре, вибрации, магнитным полям. Ключевой элемент — изотоп торий-229, ядро которого вибрирует на аномально низком энергетическом уровне, что облегчает его мониторинг.

Однако для измерения этих колебаний требуется ультрафиолетовый лазер с длиной волны 148,3 нм, изготовить который чрезвычайно сложно. Новый кристалл на основе фторированного бората преобразует лазерный свет в УФ-излучение с длиной волны 145,2 нм, что превосходит предыдущий мировой рекорд (150 нм) и приближается к целевому значению.

Разработка ученых из Университета Синьцзяна позволит создавать портативные ядерные часы, которые обеспечат «абсолютное счисление координат» — определение местоположения по скорости, направлению и времени без внешних сигналов. Такая возможность критически важна для подводных лодок, которым не придется всплывать для синхронизации с системой спутниковой навигации, что сделает их менее уязвимыми. Ракеты станут невосприимчивы к трансляции ложного сигнала, а космические зонды смогут автономно ориентироваться в дальнем космосе без коррекций с Земли.

В целом, сверхточные ядерные часы позволят не только снизить зависимость от спутниковой навигации в военных и исследовательских миссиях, но и принесут пользу в космонавтике и в фундаментальных научных исследованиях.

Команда продолжит работу над проектом, сообщает IE, и постарается достичь конечной цели — длины волны 148,3 нм.

Недавно китайские ученые создали самые маленькие в мире атомные часы для дронов, ракет и подводных аппаратов. Устройство объемом всего 2,3 см³ — с ноготь большого пальца — отсчитывает время с огромной точностью, теряя одну секунду за 30 000 лет.