பல தசாப்தங்களாக, உலகம் அணுக் கடிகாரங்களின் உண்ணிகளுடன் நேரத்தை வைத்திருக்கிறது.
ஆனால் அவை விரைவில் கடந்த காலத்தின் ஒரு விஷயமாக இருக்கக்கூடும், ஒரு அணு கடிகாரத்தை அறிமுகப்படுத்தியதற்கு நன்றி, இது நாம் நேரத்தை அளவிடும் விதத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும்.
ஒரு சர்வதேச குழு சாதனத்தின் முக்கிய கூறுகளை நிரூபித்துள்ளது, இது தீவிர துல்லியமான நேரக்கட்டுப்பாட்டிற்கு வழி வகுக்கிறது.
ஒரு அணுவின் கரு அல்லது மையத்திலிருந்து வரும் சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தி கடிகாரம் செயல்படுகிறது.
ஒரு திடப் படிகத்தில் பதிக்கப்பட்ட இயற்கையாக நிகழும் உலோகமான தோரியத்தின் கருக்களில் ஆற்றல் தாவலின் அதிர்வெண்ணைத் துல்லியமாக அளக்க குழு சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட புற ஊதா லேசரைப் பயன்படுத்தியது.
பல தசாப்தங்களாக, உலகம் அணுக் கடிகாரங்களின் உண்ணிகளுடன் நேரத்தை வைத்திருக்கிறது. ஆனால் அவை விரைவில் கடந்த காலத்தின் ஒரு விஷயமாக இருக்கக்கூடும், அணு கடிகாரம் (கலைஞரின் அபிப்ராயம்) அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதற்கு நன்றி, இது நாம் நேரத்தை அளவிடும் விதத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும்.
இந்த ஆற்றல் தாவலை உருவாக்கும் புற ஊதா அலை சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிட, அவர்கள் ஒளியியல் அதிர்வெண் சீப்பைப் பயன்படுத்தினர், இது மிகவும் துல்லியமான ஒளி ஆட்சியாளரைப் போல செயல்படுகிறது.
ஒரே மாதிரியான ஆற்றல் நிலையில் இருந்து மற்றொரு நிலைக்கு மாறுவது – இது மிக வேகமாக நடைபெறுகிறது – இது உயர் துல்லிய அளவீடுகளுக்கு அனுமதிக்கிறது.
இந்த ஆய்வக ஆர்ப்பாட்டம் முழுமையாக உருவாக்கப்பட்ட அணுக்கரு கடிகாரம் அல்ல என்றாலும், இது ஒன்றிற்கான அனைத்து முக்கிய தொழில்நுட்பத்தையும் கொண்டுள்ளது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.
அணு கடிகாரங்கள் தற்போதைய அணு கடிகாரங்களை விட மிகவும் துல்லியமாக இருக்கும், இது அதிகாரப்பூர்வ சர்வதேச நேரத்தை வழங்குகிறது மற்றும் GPS, இணைய ஒத்திசைவு மற்றும் நிதி பரிவர்த்தனைகள் போன்ற தொழில்நுட்பங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
பொது மக்களுக்கு, இந்த வளர்ச்சியானது இறுதியில் இன்னும் துல்லியமான வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள், வேகமான இணைய வேகம், அதிக நம்பகமான நெட்வொர்க் இணைப்புகள் மற்றும் மிகவும் பாதுகாப்பான டிஜிட்டல் தகவல்தொடர்புகளைக் குறிக்கும்.
அன்றாட தொழில்நுட்பத்திற்கு அப்பால், அணு கடிகாரங்கள் பிரபஞ்சம் எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதற்கான அடிப்படைக் கோட்பாடுகளின் சோதனைகளை மேம்படுத்தலாம், இது இயற்பியலில் புதிய கண்டுபிடிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
அவை இருண்ட பொருளைக் கண்டறிய அல்லது இயற்கையின் மாறிலிகள் உண்மையிலேயே நிலையானதா என்பதைச் சரிபார்க்க உதவக்கூடும், பெரிய அளவிலான துகள் முடுக்கி வசதிகள் தேவையில்லாமல் துகள் இயற்பியலில் கோட்பாடுகளை சரிபார்க்க அனுமதிக்கிறது.
இக்குழுவினர் சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட புற ஊதா லேசரைப் பயன்படுத்தி தோரியத்தின் கருக்களில் ஆற்றல் தாவலின் அதிர்வெண்ணைத் துல்லியமாக அளவிடுகின்றனர் – இது இயற்கையாக நிகழும் உலோகம் – திடப் படிகத்தில் பதிக்கப்பட்டது.
தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தை விட கடிகார துல்லியத்திற்கு அணுக்கரு கடிகாரம் முக்கிய நன்மைகளைக் கொண்டிருக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.
அணுக் கடிகாரங்கள் லேசர் ஒளியை அதிர்வெண்களுக்கு மாற்றுவதன் மூலம் நேரத்தை அளவிடுகின்றன, இது எலக்ட்ரான்கள் ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடையில் குதிக்க காரணமாகிறது.
இருப்பினும், அணுக் கடிகாரங்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ஒரு அணுக் கடிகாரத்தில் உள்ள வழிமுறைகள், தவறான மின்காந்த புலங்கள் போன்ற வெளிப்புற இடையூறுகளால் மிகவும் குறைவாகவே பாதிக்கப்படுகின்றன.
அணுக் கடிகாரத்தில் பயன்படுத்தப்படும் லேசர் ஒளியானது அணுக் கடிகாரங்களுக்குத் தேவையான அதிர்வெண்ணைக் காட்டிலும் அதிகமாக உள்ளது.
இது ஒரு வினாடிக்கு அதிக ‘டிக்’களுக்கு வழிவகுக்கிறது, எனவே மிகவும் துல்லியமான நேரக்கட்டுப்பாடு.
இந்த குழு மேரிலாந்தில் உள்ள தேசிய தரநிலைகள் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனம் மற்றும் கொலராடோ போல்டர் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களை உள்ளடக்கியது.
ஆய்வின் ஆசிரியர்களில் ஒருவரான ஜுன் யே கூறினார்: ‘ஒரு கைக்கடிகாரத்தை நீங்கள் பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் இயங்க வைத்தாலும் ஒரு நொடி கூட இழக்காது என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள்.
‘நாங்கள் இன்னும் அங்கு இல்லை என்றாலும், இந்த ஆராய்ச்சி நம்மை அந்த அளவிலான துல்லியத்திற்கு நெருக்கமாகக் கொண்டுவருகிறது.’
மற்றொரு எழுத்தாளரான தோர்ஸ்டன் ஷும்ம் கூறினார்: ‘இந்த முதல் முன்மாதிரி மூலம், நாங்கள் நிரூபித்துள்ளோம்: தோரியம் அதி-உயர்-துல்லியமான அளவீடுகளுக்கு நேரக் கண்காணிப்பாளராகப் பயன்படுத்தப்படலாம்.
‘எதிர்பார்க்க வேண்டிய பெரிய தடைகள் எதுவும் இல்லாமல், தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டுப் பணிகள் மட்டுமே பாக்கி உள்ளன.’
கண்டுபிடிப்புகள் நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.
