Физици от Националния университет на Сингапур представиха оптичен атомен часовник с изключително ниска систематична неопределеност. При единия от двата експериментални уреда тя е 1,2 × 10⁻¹⁹. Резултатите са публикувани на 23 септември в списание Nature.

За да проверят резултата, учените изградили два независими часовника, всеки от които използва единичен йон на лутеций-176. След общо 200 часа измервания отчетените им честоти съвпаднали в рамките на точността на сравнението. Това е важната част от постижението: екипът не само е изчислил колко малка е възможната грешка, но е сравнил два реално работещи уреда.

Атомните часовници използват честотата на преходите между енергийни състояния в атоми или йони като еталон за време. Сегашното определение на секундата се основава на преход в атома цезий-133 с честота 9 192 631 770 херца. Новите оптични часовници работят с много по-високи честоти и могат да постигнат по-ниска неопределеност.

Лутецият е особено подходящ за тази задача, защото използваният от екипа преход е слабо чувствителен към топлинното излъчване и магнитните полета. Тези външни влияния могат леко да изместят честотата, която часовникът измерва. Сингапурските уреди са постигнали резултата си при стайна температура, без да се нуждаят от най-сложните условия, използвани при някои други експерименти.

Изследователите отчитат около четирикратно подобрение спрямо предишната най-ниска публикувана систематична неопределеност. Това обаче не означава, че секундата вече е променена. Международната метрологична общност още сравнява различните оптични технологии и работи по условията за бъдещо предефиниране на единицата, което според Международното бюро за мерки и теглилки е възможно около 2030 г.

По-точните часовници могат да подобрят международното отчитане на времето и да помогнат в изследвания, при които дори малки разлики в честотата имат значение, включително проверки на фундаментални физични теории. Предстоят още независими сравнения между лаборатории, преди лутецият да може да бъде разглеждан като основа за новото определение на секундата.