ปัญหาคือยิ่งนาฬิกาอะตอมหมุนเร็วขึ้น การแบ่งปันสัญญาณนั้นยากขึ้น ท่านไม่สามารถถ่ายทอดสัญญาณแสงที่มองเห็นได้จากนาฬิกาสตรอนเทียมของเขาทางวิทยุ เพราะมันสั่นเร็วเกินไป นั่นหมายความว่านักวิทยาศาสตร์ต้องพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ส่งสัญญาณเวลาแสงที่มองเห็นได้จากนาฬิกาออปติคัล เคล็ดลับคือการตรึงแหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนที่บิดเบือนสัญญาณและตอบโต้มัน เหมือนกับหูฟังตัดเสียงรบกวน
นักฟิสิกส์ Stefan Droste จากสถาบัน Max Planck Institute of Quantum Optics
ในเมือง Garching ประเทศเยอรมนี ในเดือนกันยายน เขาและทีมของเขาได้ส่งสัญญาณบอกเวลาด้วยแสงผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้ดินความยาว 1,840 กิโลเมตร ตอนนี้เขากำลังทำงานร่วมกับนักวิจัยชาวฝรั่งเศสเพื่อเชื่อมโยงนาฬิกาออปติคัลในฝรั่งเศสกับนาฬิกาในเยอรมนี ในขณะเดียวกัน ในภูเขาใกล้กับโบลเดอร์ นักฟิสิกส์ นาธาน นิวเบอรี เพิ่งรายงานความสำเร็จในการส่งสัญญาณแสงผ่านอากาศระหว่างห้องทดลองของเขาที่ NIST และเมซ่าที่อยู่ห่างออกไปประมาณสองกิโลเมตร เป็นก้าวแรกในการส่งสัญญาณจากนาฬิกาเช่น Ye’s ไปยังและจากดาวเทียม
ไม่มีใครรู้จริงๆ ว่าตอนนี้กี่โมง?
มาตรฐานเวลาสากล — Coordinated Universal Time หรือ UTC — เป็นการคำนวณ ไม่ใช่นาฬิกาจริง นั่นทำให้การจับเวลาค่อนข้างคลุมเครือ สำนักงานชั่งน้ำหนักและมาตรการระหว่างประเทศใกล้กรุงปารีสรวบรวมการอ่านเวลาจากนาฬิกาอะตอมประมาณ 200 นาฬิกาในห้องปฏิบัติการระหว่างประเทศมากกว่า 50 ห้อง จากนั้นจะทำการเฉลี่ยผลลัพธ์เดือนละครั้ง
Judah Levine ผู้จับเวลาอย่างเป็นทางการของสหรัฐอเมริกามานานกว่า 40 ปี พยายามอย่างเต็มที่ในการปรับนาฬิกาของสหรัฐฯ ให้สอดคล้องกับ UTC วันละหลายครั้ง เขาส่งไฟล์ไปที่สำนักพร้อมกับเวลาที่เขาคิดว่าเป็น โดยอิงจากนาฬิกาซีเซียมที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติในโบลเดอร์ โคโล
ประมาณวันที่ 10 ของทุกเดือน เขาจะได้รับอีเมลตอบกลับที่แจ้งว่าเขาผิดแค่ไหน
โดยอ้างอิงจากข้อมูลของเดือนก่อนหน้า จากนั้น Levine จะปรับอัตราการเดินของนาฬิกา — ปกติเป็นนาโนวินาทีต่อวัน “ฉันต้องประเมินว่าวันนี้ฉันอยู่ที่ไหน” เขากล่าว “เพราะฉันจะไม่รู้อีกจนกว่าจะถึงเดือนต่อจากนี้” — แอนดรูว์ แกรนท์
งานของ Droste และ Newbury มีความสำคัญเพราะอาจทำให้โลกสามารถแบ่งปันสัญญาณเวลาที่แม่นยำยิ่งขึ้น แต่เย่และเพื่อนร่วมงานโต้แย้งว่าการแบ่งปันไม่เพียงพอ พวกเขาชี้ให้เห็นว่าไม่มีอุปกรณ์ทางกายภาพที่ทำหน้าที่เป็นนาฬิกาหลักของโลก UTC เป็นนาฬิกากระดาษจริงๆ “เวลา” ได้มาจากค่าเฉลี่ยการอ่านที่ได้รับจากนาฬิกาซีเซียม 200 เรือนทั่วโลก ซึ่งต้องใช้เวลาในการคำนวณ ผลที่ได้คือไม่มีใคร – แม้แต่ Ye คนที่มีนาฬิกาที่ดีที่สุดในโลก – รู้ว่าตอนนี้กี่โมงแล้ว (ดูแถบด้านข้างด้านขวา)
ความล่าช้าในการกำหนดเวลาของโลกนี้ไม่ใช่ปัญหาง่ายที่จะแก้ไข ไม่ว่านาฬิกาแต่ละเรือนจะกระจัดกระจายไปทั่วโลกอย่างไร นักวิทยาศาสตร์ก็ไม่สามารถแบ่งปันข้อมูลนั้นให้กันได้เร็วกว่าความเร็วแสง Chris Monroe นักฟิสิกส์จาก Joint Quantum Institute แห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าวว่า “คงจะดีถ้ารู้เวลาของสถานที่ต่างๆ ได้โดยไม่ต้องโทรออก
ซึ่งนำเรากลับไปสู่การกระทำที่น่ากลัวของไอน์สไตน์ในระยะไกล ในเอกสาร arXiv ประจำเดือนตุลาคม Ye และทีมของเขาเสนอให้สร้างเครือข่ายนาฬิกาที่พันกันซึ่งพันกันด้วยกันเอง นั่นหมายความว่าโดยการวัดความถี่เพื่อกระตุ้นหนึ่งอะตอมในหนึ่งนาฬิกา ในแง่หนึ่งผู้ใช้จะสามารถเข้าถึงทุกอะตอมในทุกนาฬิกาบนเครือข่ายได้ ผลที่ได้จะเป็นนาฬิกาโลกที่ไม่เคยมีมาก่อนซึ่งประกอบด้วยนาฬิกาดาวเทียมที่แต่ละคนสามารถเข้าถึงเวลาที่แน่นอนได้ทันที “นาฬิกาใดๆ ในเครือข่ายสามารถรับรู้ [UTC] ได้ทันที” Andrew Ludlow นักฟิสิกส์ NIST ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าว
ในการเชื่อมโยงนาฬิกาที่ห่างกันหลายพันกิโลเมตรอย่างประณีต นักฟิสิกส์จะต้องส่งสิ่งกีดขวางจากนาฬิกาหนึ่งไปอีกนาฬิกาหนึ่งผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเคลื่อนย้ายควอนตัม แนวคิดนี้มีอายุย้อนไปเพียง 20 ปี แต่นักฟิสิกส์ได้ใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนย้ายทางไกล ซึ่งเป็นการถ่ายโอนข้อมูลควอนตัมในระยะทางไกล ด้วยความสำเร็จที่น่าประทับใจ ในปี 2550 Anton Zeilinger จากศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีควอนตัมแห่งเวียนนาและเพื่อนร่วมงานได้เคลื่อนย้ายสถานะโพลาไรเซชันของโฟตอนหนึ่งไปยังโฟตอนอื่นที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 143 กิโลเมตร ( SN: 6/30/12, p. 10 )
ในโครงการของทีม Ye นักวิทยาศาสตร์จะสร้างโฟตอนที่พันกันและส่งผ่านดาวเทียมหรือการเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์ออปติกเพื่อเชื่อมโยงนาฬิกาสองตัว โฟตอนผ่านแต่ละนาฬิกาและโต้ตอบกับอะตอมของนาฬิกา ผ่านสถานะพัวพัน กระบวนการเดียวกันนี้สามารถเชื่อมต่อกับนาฬิกาอื่นๆ ในเครือข่ายได้ เมื่อนาฬิกาทั้งหมดพันกัน Kessler กล่าวว่าการวัดหนึ่งอะตอมในนาฬิกาเดียวจะได้ข้อมูลจากทุกอะตอมของทุกนาฬิกาในเครือข่ายทั่วโลก ผลที่ตามมาคือ อะตอมทั้งหมดจะรวมพลังเพื่อสร้างลูกตุ้มที่แม่นยำเป็นพิเศษ
รวมทุกแง่มุมของแผนเข้าด้วยกัน — พันนาฬิกาหลายเรือนที่แต่ละนาฬิกาประกอบขึ้นจากอะตอมที่พันกัน — และผลลัพธ์ที่ได้คือนาฬิกาโลกหลักที่ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงการวัดเวลาได้ทันทีด้วยความแม่นยำถึง 10 เท่าของออปติคัลที่ล้ำสมัยของ Ye นาฬิกา. เป็นครั้งแรกที่นาฬิกาการตั้งค่ามาตรฐานของโลกสามารถซิงโครไนซ์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ
Credit : businessweblog.net wagnerscountryinn.com digitalsurveyinstruments.com simlinx.net tipobetkayitol1.com hoffberger2020.com referansbakirkoyikinciel.com managingworkplaceanxiety.com haszstudiosllc.com caveexcursionseast.net
