Ядерные часы увеличат точность измерения времени
Национальный центр физики и математики (НЦФМ) провёл в технопарке «Саров» (Нижегородская область) IV Всероссийскую школу для студентов старших курсов, аспирантов, молодых ученых и специалистов по физике высоких энергий, ядерной физике и ускорительной технике. Мероприятие прошло при поддержке госкорпорации «Росатом».
Школа объединила более 80 участников из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Казани, Нижнего Новгорода и других городов. В течение пяти дней начинающие исследователи прослушали лекции ведущих учёных страны по широкому спектру тематических направлений, в том числе по адронной фотонике и адрогенезу, физике тяжелых кварков, ядерной физике и астрофизике, машинному обучению, обсудили с экспертами постановку и результаты новейших экспериментальных исследований на существующих в России и мире ускорителях, познакомились с проектом создания Источника комптоновского излучения (ИКИ) в НЦФМ. Молодые учёные и студенты представили собственные проекты научных исследований и экспериментальных работ.
В рамках Школы состоялся научный семинар «Атомные и ядерные часы». Научный руководитель НЦФМ академик РАН Александр Сергеев отметил, что работы по созданию атомных и ядерных часов находятся на передовом крае науки.
«В настоящее время общепризнанным международным эталоном частоты являются цезиевые атомные часы, воспроизводящие единицу измерения частоты на основе перехода электронов между двумя уровнями сверхтонкой структуры в атоме цезия-133. Ядерный переход электронов защищен от внешнего воздействия оболочкой, что позволяет повысить точность измерений на несколько порядков. Изомерный уровень в изотопе тория-229 находится в области вакуумного ультрафиолета, доступной для имеющихся на сегодняшний день лазерных источников. Исследовательские работы в этом направлении ведутся силами кооперации учёных в рамках научной программы НЦФМ при поддержке госкорпорации “Росатом”», – подчеркнул научный руководитель НЦФМ.
Коллектив ученых в этом проекте возглавляет заведующий кафедрой «Физико-технические проблемы метрологии» Национального ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ «МИФИ», опорный вуз «Росатома»), доктор физико-математических наук Пётр Борисюк. Он представил обзор мировых результатов прецизионных исследований оптических атомных и ядерных спектров единичных ионов для разработки оптического стандарта частоты нового поколения на основе ядерного перехода в ионах тория-229.
«Создание ядерных часов открывает необычайно широкие перспективы во многих областях науки, технологий и экономики. Помимо того, что ядерные часы станут более миниатюрными и стабильными по сравнению с атомными, они будут еще и более точными. С их точностью непосредственно связано повышение точности навигационных спутниковых систем (GPS, ГЛОНАСС). Появляется возможность измерять гравитационное поле Земли с использованием стандарта частоты, находящегося на спутнике, и проводить дистанционное обнаружение залежей редкоземельных элементов, нефтяных и газоконденсатных месторождений. Ядерный стандарт частоты также позволит решать задачи фундаментальной физики, в частности измерить с высокой точностью ряд фундаментальных констант (постоянную тонкой структуры, гравитационную постоянную) и тем самым проверить основы космологических эффектов общей теории относительности», – отметил Пётр Борисюк.
По итогам мероприятия программный комитет и лекторы школы выбрали лучшие доклады, отметив их дипломами и памятными призами. Помимо теоретической части участники в ходе ML-практикума решили задачи с помощью методов машинного обучения. Победители интеллектуальных соревнований также получили от программного комитета школы памятные призы.