2.7X10^-16초의 정확도를 지닌 광학 시계

(The optical clock developed by UCLA Engineering researchers is the small black strip between the two black cylinders. )​

​

 UCLA 공대의 연구자들이 세계에서 가장 정확한 광학 주파수 시계 (optical frequency clock)을 개발했습니다. 이들이 만든 시계의 정확도는 2.7X10^-16분의 1초 (10^-16은 1경분의 1초)로 기존의 원자 시계의 10^-13 초의 정확도를 크게 개선시키면서도 크기를 크게 줄였다는 것이 특징입니다.

 보통 우리가 사용하는 시계는 초단위의 정확도만 있으면 일상 생활에서 사용하기에 큰 무리가 없는 수준입니다. 사실 1-2분 정도 맞지 않아도 대략적인 시간을 아는데는 별 문제가 되지 않습니다.

 하지만 세상의 여러 분야에서는 아주 미세한 시간 차이가 매우 중요한 차이를 만들 수 있습니다. 예를 들어 정확한 GPS 신호 수신이나 위성의 위치, 그리고 매우 정밀한 관측에서 정확한 시간의 측정은 매우 중요합니다.

 원자 시계는 방사성 동위원소가 붕괴되는 시간을 측정하는 방식으로 매우 정확한 측정이 가능하지만, 무겁고 큰 단점이 있었습니다. 새로 개발된 광학 주파수 시계는 1cm에 불과한 작은 소자를 이용해서 시간을 측정하는데, 원자 시계 만큼 정확한 정도가 아니라 그보다 훨씬 정확해서 여러 과학 분야에서 응용이 가능할 것으로 기대하고 있습니다.

 연구팀에 의하면 이런 정밀한 시계가 차세대 망원경과 결합할 경우 지구는 물론 그보다 훨씬 작은 천체를 포착하는데 도움이 될 것이라고 합니다. 그외에도 극도로 짧은 시간 이내로 발생하는 반응을 연구하는데도 도움을 줄 것입니다.

 아무튼 뭔가 첨단 기술의 극한을 보는 것 같은 느낌입니다.

 참고

  S.-W. Huang et al. A broadband chip-scale optical frequency synthesizer at 2.7 x 10-16 relative uncertainty, Science Advances (2016). DOI: 10.1126/sciadv.1501489

  http://phys.org/news/2016-05-tiny-optical-frequency-clock-accurately.html#jCp