পোর্টেবল অপটিক্যাল পারমাণবিক ঘড়ি বাণিজ্যিকভাবে আত্মপ্রকাশ করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

পরমাণু হল বিশ্বের সবচেয়ে সুনির্দিষ্ট টাইমকিপার - এত বেশি যে দ্বিতীয়টিকে একটি সিজিয়াম-ভিত্তিক পারমাণবিক ঘড়ির ঠিক 9 192 631 770 টিক হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এই পারমাণবিকভাবে সুনির্দিষ্ট ঘড়িগুলির বাণিজ্যিকভাবে-উপলব্ধ সংস্করণগুলি জিপিএস, নেভিগেশন, ডেটা স্থানান্তর এবং আর্থিক বাজারকে আন্ডারপিন করে এবং তারা মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি বা প্রতি সেকেন্ডে কোটি কোটি টিক-টক চালায়। একদিন পর, তাদের টাইমকিপিং দশ ন্যানোসেকেন্ডেরও কম সময়ের মধ্যে শেষ হয়ে যায়।

এই হিসাবে ভাল, যদিও, পরমাণু ঘড়ির পরবর্তী প্রজন্মের আরও সুনির্দিষ্ট। এই ল্যাব-ভিত্তিক নির্মাণগুলি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সিতে চলে, যার অর্থ তারা প্রতি সেকেন্ডে কয়েক ট্রিলিয়ন বার টিক দেয়। তাদের মধ্যে সেরাটি 10 ​​ফেমটোসেকেন্ড পর্যন্ত সুনির্দিষ্ট থাকতে পারে (10^-15 s) একদিন পরে, বা 50 বিলিয়ন বছর পরে এক সেকেন্ডের মধ্যে। এবং শীঘ্রই, প্রথমবারের মতো, আপনি আপনার নিজস্ব একটি কিনতে সক্ষম হবেন: মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ক্যালিফোর্নিয়া ভিত্তিক একটি স্টার্ট-আপ ভেক্টর অ্যাটমিক বাজারে প্রথম পোর্টেবল অপটিক্যাল ঘড়ি.

"আজকে আপনি শুধুমাত্র মাইক্রোওয়েভ ঘড়ি কিনতে পারেন," বলেছেন৷ জোনাথন হফম্যান, ইউএস ডিফেন্স অ্যাডভান্সড রিসার্চ প্রজেক্টস এজেন্সি (DARPA) এর একজন প্রোগ্রাম ম্যানেজার, যেটি এই কাজের জন্য অর্থায়ন করেছিল। “আপনি যদি অপটিক্যাল ট্রানজিশনে যান, তবে নির্ভুলতা, নির্ভুলতা এবং কর্মক্ষমতার একটি বিশাল লাভ আছে, তবে এটি সাধারণত একই সময়ে অবিশ্বাস্য জটিলতার সাথে আসে। একটি সুখী সমঝোতা খুঁজে পাওয়াই আসল যুদ্ধ।"

সঠিক পরমাণু খোঁজা

অপটিক্যাল ঘড়ি এবং তাদের মাইক্রোওয়েভ পূর্বসূরীদের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল লেজার। সম্ভাব্য সবচেয়ে সুনির্দিষ্ট ঘড়ি তৈরি করতে, বিজ্ঞানীরা পরমাণুগুলি ব্যবহার করেন যা সবচেয়ে সংকীর্ণ পারমাণবিক পরিবর্তনের প্রস্তাব দেয় - সাধারণত স্ট্রন্টিয়াম বা ইটারবিয়াম - এবং সেই পরমাণুর নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তার চারপাশে তাদের লেজার সিস্টেম ডিজাইন করে। পরমাণুগুলিকে ভ্যাকুয়াম চেম্বারে রাখা হয়, এবং বিভিন্ন লেজারগুলিকে শীতল করতে এবং আটকানোর জন্য ব্যবহার করা হয়, যখন অন্যান্য লেজারগুলি অবাঞ্ছিত পরিবর্তনগুলিকে ব্লক করে বা ঘড়িতে ব্যবহৃত পছন্দসইটিকে জিজ্ঞাসাবাদ করে। এই সমস্ত লেজারগুলি, মোট এক ডজন পর্যন্ত, সুনির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে স্থিতিশীল হওয়া দরকার এবং তাদের বজায় রাখার জন্য ধ্রুবক তত্ত্বাবধান প্রয়োজন।

একটি কম সুনির্দিষ্ট, কিন্তু আরও শক্তিশালী এবং বহনযোগ্য, একটি অপটিক্যাল ঘড়ির সংস্করণ তৈরি করতে, ভেক্টর অ্যাটমিক সিইও এবং সহ-প্রতিষ্ঠাতা জামিল আবু-শায়ের একটি ভিন্ন পন্থা নিতে হয়েছে। "পরমাণুর চারপাশে সিস্টেম ডিজাইন করার পরিবর্তে, আমরা লেজারের চারপাশে সিস্টেমটি ডিজাইন করেছি," তিনি বলেছেন।

অস্তিত্বের সবচেয়ে কঠিন, সবচেয়ে বেশি সময়-পরীক্ষিত লেজারগুলি, আবো-শায়ের ব্যাখ্যা করে, টেলিকমিউনিকেশন এবং শিল্প মেশিনে ব্যবহৃত হয়। বাণিজ্যিক গবেষণা ও উন্নয়নের কয়েক বছর (বা এমনকি কয়েক দশক) ধন্যবাদ, তারা অত্যন্ত কম্প্যাক্ট এবং স্থিতিশীল, এবং তিনি এবং তার দল একটি পারমাণবিক প্রজাতি বেছে নিয়েছিলেন যা তাদের উপযুক্ত: আণবিক আয়োডিন। এই অণুটির একটি ফ্রিকোয়েন্সি-ডবল ইনফ্রারেড লেজারের কাছাকাছি সুবিধাজনক রূপান্তর রয়েছে যা সাধারণত মেশিনে ব্যবহৃত হয়। দলটি একটি সাধারণ বাষ্প-কোষ সেটআপের জন্যও বেছে নিয়েছে যা পরমাণুগুলিকে হিমশীতল তাপমাত্রায় শীতল করা বা একটি অতি উচ্চ শূন্যতায় সীমাবদ্ধ করে।

ফলাফলটি ছিল একটি টার্নকি অপটিক্যাল ঘড়ি, যাকে দল এভারগ্রিন বলে, যার আয়তন মাত্র 30 লিটার - মোটামুটি একটি রেকর্ড প্লেয়ারের আকার। যদিও এভারগ্রিনের সময় নির্ভুলতা ল্যাব-ভিত্তিক শিল্পের থেকে অনেক দূরে, এটি তুলনামূলক আকারের বিদ্যমান মাইক্রোওয়েভ ঘড়ির চেয়ে 100 গুণ বেশি সুনির্দিষ্ট। এটি হাইড্রোজেন ম্যাসারের উপর ভিত্তি করে ঘড়ির কার্যকারিতার সাথেও মেলে - ডিভাইসগুলি ওয়াক-ইন ফ্রিজের আকার যা পরিবেশগত শব্দের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল।

সমুদ্র পরীক্ষা

2022 সালের গ্রীষ্মে, এভারগ্রিনের একটি প্রোটোটাইপ পরীক্ষার জন্য সমুদ্রে একটি জাহাজে তিন সপ্তাহ কাটিয়েছে। এই সময়ে, ঘড়ি কোন হস্তক্ষেপ ছাড়া কাজ. ফিরে আসার পর, দলটি ঘড়ির কার্যক্ষমতা পরীক্ষা করে দেখেছিল যে জাহাজে অশান্তি এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন সত্ত্বেও এটি উল্লেখযোগ্যভাবে অবনমিত হয়নি। হফম্যান বলেছেন, "যখন এটা ঘটেছিল, তখন আমি ভেবেছিলাম যে সবাই উঠে দাঁড়ানো উচিত এবং ছাদ থেকে চিৎকার করা উচিত।" “মানে, লোকেরা কয়েক দশক ধরে এই অপটিক্যাল ঘড়িগুলিতে কাজ করছে। এবং এই প্রথমবারের মতো বাস্তব জগতে মানুষের হস্তক্ষেপ ছাড়াই একটি অপটিক্যাল ঘড়ি নিজে থেকে চলে।"

Abo-Shaeer-এর মতে, এভারগ্রিনের আকার এবং স্থিতিশীলতা নেভিগেশনে এই ধরনের ঘড়িগুলিকে ব্যাপকভাবে গ্রহণ করার পথ প্রশস্ত করে, বিশেষ করে যখন জিপিএস সংকেত ব্লক বা স্পুফ করা হয়; ডেটা সেন্টার এবং টেলিকমিউনিকেশন প্রোটোকলগুলিতে; এবং বৈজ্ঞানিক উদ্দেশ্যে দূরবর্তী ডিটেক্টর থেকে সংকেত সিঙ্ক্রোনাইজ করার জন্য। বর্তমানে, জিপিএস প্রায় তিন মিটার পর্যন্ত সুনির্দিষ্ট, কিন্তু স্যাটেলাইটের আরও সুনির্দিষ্ট সময় এটিকে কয়েক সেন্টিমিটার বা তার কম পর্যন্ত নামিয়ে আনতে পারে, স্বায়ত্তশাসিত যানবাহনগুলিকে তাদের লেনে থাকতে বা ডেলিভারি ড্রোনগুলিকে বারান্দায় অবতরণ করতে দেয়। Abo-Shaeer যোগ করে, সময়কে ছোট ছোট টুকরোতে কাটতে সক্ষম হওয়ার ফলে উচ্চ ব্যান্ডউইথ যোগাযোগের অনুমতি দেওয়া উচিত।

পোর্টেবল অপটিক্যাল জালি ঘড়ি উচ্চতা পরিমাপ করে

এই নির্দিষ্ট ঘড়িটি পরবর্তী প্রজন্মের জিপিএস এবং দ্রুত ডেটা স্থানান্তরকে শক্তি দেবে কিনা তা দেখার বিষয়। কিন্তু প্রযুক্তিগত অগ্রগতি তাৎপর্যপূর্ণ, বলেন এলিজাবেথ ডনলি, কলোরাডোর বোল্ডারে ইউএস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি) সময় এবং ফ্রিকোয়েন্সি বিভাগের প্রধান। ভেক্টর অ্যাটমিক-এর কাজে জড়িত ছিলেন না এমন ডনলি বলেছেন, "আগামী দশকে বাজারে আসতে পারে এমন আরও অনেক ধরনের অপটিক্যাল ঘড়ির সম্ভাবনা রয়েছে।" "এই জিনিসটির হৃদয় একটি আয়োডিন বাষ্প কোষ, তবে অবকাঠামোটি অন্যান্য ধরণের ঘড়ির জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/portable-optical-atomic-clock-makes-its-commercial-debut/