Группа физиков из Физико-технического федерального ведомства Германии (PTB) опубликовала в журнале Physical Review Letters описание принципиально новых оптических часов. Стандартная проблема сверхточных атомных часов состоит в том, что для достижения высокой точности требуется очень длительное время измерения, что ограничивает их практическое применение. Немецкие исследователи решили эту задачу с помощью квантовой запутанности: состояния двух ионов были связаны таким образом, что измерение одного из них мгновенно определяет состояние другого.
Квантовые часы такого типа — это не просто научная экзотика. Сверхточное измерение времени лежит в основе GPS-навигации, синхронизации финансовых транзакций, работы интернета и телекоммуникационных сетей. Существующие атомные часы уже поразительно точны, однако новое поколение приборов на квантовой запутанности может превзойти их на порядки. По замыслу разработчиков, часы с квантовой запутанностью должны стать основой нового глобального стандарта времени. Практические применения включают не только навигацию, но и тестирование фундаментальных физических констант, поиск тёмной материи через сверхточные гравитационные измерения, а также синхронизацию будущих квантовых вычислительных сетей. Разработка немецких учёных знаменует важный шаг на пути к «квантовой метрологии» — науке измерений, использующей законы квантовой механики на практике.