El reloj más preciso del mundo

No es tu reloj normal. Átomos de iterbio son generados en un horno (cilindro de la izquierda) y enviados a una cámara al vacío (centro) para ser manipulados y utilizados por láseres en el reloj atómico QuASAR. (Crédito: NIST)

Imagina un reloj con precisión de un segundo en un período comparable a la edad del universo (casi 14 mil millones de años).

Eso es precisamente lo que científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han construido, con fondos procedentes del programa Quantum-Assisted Sensing and Readout (QuASAR) de DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa): dos relojes de red óptica  que usan átomos ultra-fríos de iterbio para medir el paso del tiempo.

Los relojes de iterbio marcan cada segundo al medir la frecuencia de la luz que absorben los átomos a medida que los electrones en estado estable pasan a un estado excitado. Cada uno de los relojes consta de aproximadamente 10,000 átomos de iterbio, material raro en el planeta, enfriados hasta decenas de millonésima de grado arriba del cero absoluto y atrapado en una red óptica hecha de luz láser.

Otro láser proporciona la energía resonante necesaria para que los átomos tengan un ciclo entre dos niveles de energía en un promedio aproximado de 518 cuatrillones de veces por segundo (518 terahertz), logrando así una precisión de 10 a la 18 en el cálculo del tiempo.

Esto resulta 10,000 veces más exacto que los relojes atómicos actuales utilizados en satélites GPS. Esta estabilidad extrema podría actualizar con vastedad el tiempo de los relojes GPS y bloquear así los intentos adversarios de suplantar las señales GPS.

Tal precisión lograda para medir el tiempo permitirá también métodos más precisos para medir gravedad, campos magnéticos y temperatura.

Los relojes de iterbio marcan cada segundo al medir la frecuencia de la luz que absorben los átomos a medida que los electrones en estado estable pasan a un estado excitado.

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