Instytut Fizyki

KontaktGrudziądzka 5, 87-100 Toruń
tel.: +48 56 611 3310
fax: +48 56 622 5397
e-mail: ifiz@fizyka.umk.pl

Polski optyczny zegar atomowy

Unikatowy system dwóch optycznych zegarów wykorzystujących ultrazimne atomy strontu w sieci optycznej został skonstruowany i uruchomiony w Krajowym Laboratorium FAMO w Instytucie Fizyki w ramach projektu “Budowa Polskiego Optycznego Zegara Atomowego (POZA)” wspólnie z Uniwersytetem Warszawskim i Uniwersytetem Jagiellońskim. Są to obecnie najdokładniejsze przyrządy pomiarowe i wzorce częstości w kraju. Zegarami tego typu i podobnej dokładności dysponują jedynie najbardziej rozwinięte kraje świata (4 ośrodki). Zegary działające w Toruniu umożliwiły najdokładniejszy na świecie bezpośredni pomiar częstotliwości przejścia zegarowego 1S0-3P0 w bozonowym izotopie 88Sr [P. Morzyński et al., Scientific Reports 5 (2015), 17495-17499]. Przedsięwzięcie to stało się początkiem spektroskopii ultrawysokiej rozdzielczości (rzędu 10-17) w Polsce. Zbudowane zegary optyczne zostały też wykorzystane w badaniach ciemnej materii oraz po raz pierwszy na świecie jako referencja częstotliwości dla radioteleskopu w Piwnicach podczas pomiarów w ramach sieci. Aktualnie realizowany jest projekt EMPIR 15SIB03 OC18 (Optical Clocks with 10-18 Uncertainty) – trzyletni międzynarodowy projekt, którego celem jest rozwój optycznych zegarów atomowych w Europie. Jego głównymi zadaniami są: osiągnięcie stabilności częstotliwości laserowej na poziomie 10-16 lub lepszym po 1 s, rozwój pułapek jonowych i na neutralne atomy wspierających czas interrogacji powyżej 1 s, osiągnięcie niepewności systematycznych w zegarach optycznych na poziomie 10-18, wypracowanie nowych metod interrogacji i zweryfikowanie jakości udoskonalonych zegarów optycznych poprzez bezpośrednie porównania częstotliwości.