นักวิทยาศาสตร์จีนพัฒนา ‘นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง’ สำเร็จ ก้าวสำคัญสู่มาตรฐานเวลาแห่งอนาคต
.
จีนก้าวหน้าอีกขั้นในเทคโนโลยีการวัดเวลา หลังนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการพัฒนา “นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง” (Nuclear Optical Clock) และเปิดให้ทำงานได้อย่างเสถียรเป็นแห่งแรกของโลก โดยใช้ทอเรียม-229 (Thorium-229) เป็นหัวใจสำคัญของระบบ ผลงานดังกล่าวได้รับการเผยแพร่ผ่านวารสารวิชาการระดับโลกอย่าง Nature เมื่อคืนวันที่ 7 ต.ค. ที่ผ่านมา
.
นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงทำงานโดยใช้แสงเลเซอร์ควบคุมการเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียสของอะตอม และใช้ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นมาตรฐานในการวัดเวลา ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญของการวัดควอนตัม เพราะขยายขอบเขตการวัดความแม่นยำเชิงควอนตัม จากการเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนไปสู่ระดับนิวเคลียสของอะตอม
.
นาฬิกาอะตอม (Atomic Clock) ใช้การเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนภายในอะตอมเป็นมาตรฐานในการวัดความถี่ จึงเปรียบเสมือนการ “ฟังจังหวะของอิเล็กตรอน” เพื่อจับเวลา และถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดเวลาที่แม่นยำที่สุดในปัจจุบัน
.
ส่วนนาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง (Nuclear Optical Clock) เปรียบเสมือนการนำ “ลูกตุ้ม” เข้าไปไว้ในนิวเคลียสของอะตอม แล้วใช้การเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียสเป็นมาตรฐานในการจับเวลา หรือพูดง่ายๆ คือ “ฟังจังหวะของนิวเคลียส” เนื่องจากนิวเคลียสมีขนาดเล็กกว่าอะตอมมาก จึงได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกน้อยกว่า ทำให้นาฬิกาแสงนิวเคลียร์มีศักยภาพในการเป็นมาตรฐานเวลาและความถี่ที่แม่นยำและใช้งานได้จริงมากกว่านาฬิกาอะตอม
.
เบื้องหลังความสำเร็จนี้ นำโดย รศ. ติง ซื่อเชียน จากภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยชิงหัว ซึ่งนำทีมพัฒนาเลเซอร์อัลตราไวโอเลตสุญญากาศแบบคลื่นต่อเนื่อง ความยาวคลื่น 148 นาโนเมตร สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก ช่วยแก้ปัญหาสำคัญในการพัฒนาแหล่งกำเนิดแสงที่มีความแม่นยำสูง สำหรับควบคุมการเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียสของทอเรียม-229
.
นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังร่วมกับทีมพันธมิตรพัฒนาผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์ที่เติมทอเรียม-229 ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยวางรากฐานสำหรับการพัฒนานาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงให้สำเร็จ
.
รศ. ติงซื่อเชียนเผยว่า ทีมวิจัยสามารถล็อกความถี่ของเลเซอร์ให้ตรงกับการเปลี่ยนระดับพลังงานของนิวเคลียสได้อย่างเสถียร ส่งผลให้นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงมีความเสถียรในระดับวินาทีดีกว่าผลงานของทีมวิจัยยุโรปในช่วงเวลาเดียวกันเกือบ 10 เท่า และมีประสิทธิภาพอยู่ในระดับแนวหน้าของโลก
.
ปัจจุบันทีมวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับนาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงอย่างครบถ้วน ตั้งแต่แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ ผลึก การตรวจวัดการเปลี่ยนระดับพลังงานของนิวเคลียส ไปจนถึงระบบควบคุมการทำงาน
นอกจากนี้ นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงยังมีศักยภาพในการย่อขนาดและพัฒนาไปสู่การใช้งานจริงในอนาคต จึงอาจนำไปใช้กับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงด้านเวลาและความถี่ เช่น ระบบนำทางด้วยดาวเทียมและภารกิจสำรวจห้วงอวกาศ
.
.
📧 ติดต่อเรา Email: info@jeenthainews.com
.
#นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง #เทคโนโลยีจีน #ควอนตัม
.
https://www.facebook.com/share/p/1ba7SUSSNL/
⏳☢️ นักวิทยาศาสตร์จีนพัฒนา ‘นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง’ สำเร็จ ก้าวสำคัญสู่มาตรฐานเวลาแห่งอนาคต
.
จีนก้าวหน้าอีกขั้นในเทคโนโลยีการวัดเวลา หลังนักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการพัฒนา “นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง” (Nuclear Optical Clock) และเปิดให้ทำงานได้อย่างเสถียรเป็นแห่งแรกของโลก โดยใช้ทอเรียม-229 (Thorium-229) เป็นหัวใจสำคัญของระบบ ผลงานดังกล่าวได้รับการเผยแพร่ผ่านวารสารวิชาการระดับโลกอย่าง Nature เมื่อคืนวันที่ 7 ต.ค. ที่ผ่านมา
.
นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงทำงานโดยใช้แสงเลเซอร์ควบคุมการเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียสของอะตอม และใช้ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเป็นมาตรฐานในการวัดเวลา ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญของการวัดควอนตัม เพราะขยายขอบเขตการวัดความแม่นยำเชิงควอนตัม จากการเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนไปสู่ระดับนิวเคลียสของอะตอม
.
นาฬิกาอะตอม (Atomic Clock) ใช้การเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนภายในอะตอมเป็นมาตรฐานในการวัดความถี่ จึงเปรียบเสมือนการ “ฟังจังหวะของอิเล็กตรอน” เพื่อจับเวลา และถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดเวลาที่แม่นยำที่สุดในปัจจุบัน
.
ส่วนนาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง (Nuclear Optical Clock) เปรียบเสมือนการนำ “ลูกตุ้ม” เข้าไปไว้ในนิวเคลียสของอะตอม แล้วใช้การเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียสเป็นมาตรฐานในการจับเวลา หรือพูดง่ายๆ คือ “ฟังจังหวะของนิวเคลียส” เนื่องจากนิวเคลียสมีขนาดเล็กกว่าอะตอมมาก จึงได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกน้อยกว่า ทำให้นาฬิกาแสงนิวเคลียร์มีศักยภาพในการเป็นมาตรฐานเวลาและความถี่ที่แม่นยำและใช้งานได้จริงมากกว่านาฬิกาอะตอม
.
เบื้องหลังความสำเร็จนี้ นำโดย รศ. ติง ซื่อเชียน จากภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยชิงหัว ซึ่งนำทีมพัฒนาเลเซอร์อัลตราไวโอเลตสุญญากาศแบบคลื่นต่อเนื่อง ความยาวคลื่น 148 นาโนเมตร สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก ช่วยแก้ปัญหาสำคัญในการพัฒนาแหล่งกำเนิดแสงที่มีความแม่นยำสูง สำหรับควบคุมการเปลี่ยนระดับพลังงานภายในนิวเคลียสของทอเรียม-229
.
นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังร่วมกับทีมพันธมิตรพัฒนาผลึกแคลเซียมฟลูออไรด์ที่เติมทอเรียม-229 ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งเป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยวางรากฐานสำหรับการพัฒนานาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงให้สำเร็จ
.
รศ. ติงซื่อเชียนเผยว่า ทีมวิจัยสามารถล็อกความถี่ของเลเซอร์ให้ตรงกับการเปลี่ยนระดับพลังงานของนิวเคลียสได้อย่างเสถียร ส่งผลให้นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงมีความเสถียรในระดับวินาทีดีกว่าผลงานของทีมวิจัยยุโรปในช่วงเวลาเดียวกันเกือบ 10 เท่า และมีประสิทธิภาพอยู่ในระดับแนวหน้าของโลก
.
ปัจจุบันทีมวิจัยได้พัฒนาเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับนาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงอย่างครบถ้วน ตั้งแต่แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ ผลึก การตรวจวัดการเปลี่ยนระดับพลังงานของนิวเคลียส ไปจนถึงระบบควบคุมการทำงาน
นอกจากนี้ นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงยังมีศักยภาพในการย่อขนาดและพัฒนาไปสู่การใช้งานจริงในอนาคต จึงอาจนำไปใช้กับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงด้านเวลาและความถี่ เช่น ระบบนำทางด้วยดาวเทียมและภารกิจสำรวจห้วงอวกาศ
.
.
📧 ติดต่อเรา Email: info@jeenthainews.com
.
#นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสง #เทคโนโลยีจีน #ควอนตัม
.
https://www.facebook.com/share/p/1ba7SUSSNL/