Учёные из Национального университета Сингапура под руководством физика Мюррея Барретта построили атомные часы на одном ионе лютеция-176, которые оказались точнее всех существующих. Команда собрала сразу двое независимых часов и сравнила их показания между собой — совпадение достигло 19-го знака после запятой, что, по словам авторов, ещё никогда не удавалось измерить с такой точностью.

Результат означает, что часы ошибутся на одну секунду только за сотни миллиардов лет — во много раз дольше возраста Вселенной. Это в 4 раза точнее прежнего рекорда, принадлежавшего ионным часам на кальции, и открывает дорогу к пересмотру самого определения секунды, а также к практическим применениям от навигации до поиска тёмной материи.

• Оптический переход иона лютеция-176 имеет частоту 354 ТГц — примерно в 10 000 раз выше, чем у цезия, на частоте которого основана нынешняя секунда
• Ион удерживали в электромагнитной ловушке при комнатной температуре; лазер с длиной волны 848 нм переводил его между двумя энергетическими уровнями, и колебания этого лазерного света служили «тиками» часов
• После 200 часов испытаний расхождение двух независимых установок составило около 10⁻¹⁹
• По данным ITc, погрешность — 1 секунда за ~300 млрд лет (в 20 раз больше возраста Вселенной); по данным «Вселенная Плюс» — 1 секунда за 260 млрд лет
• Прежний рекорд принадлежал ионным часам на кальции; лютециевые часы точнее их в 4 раза
• Команда работала над проектом больше десяти лет; результат опубликован в журнале Nature
• Лютеций выбран, потому что он намного менее чувствителен к колебаниям температуры и магнитного поля, чем популярные иттербий и стронций, для него хватает серийных лазеров, а часы работают при комнатной температуре — по словам учёных, они единственные в мире, кто делает часы на этом элементе