Физики из технологий и Национального института стандартов (США) сконструировали оптические ядерные часы, которые накапливают неточность в одну секунду более чем за 3,7 миллиарда лет. До этого момента эталоном частоты считались цезиевые часы NIST-F1, которые ошибались на секунду "всего" за 100 миллионов лет.
В новом варианте этих часов бериллий заменен ионом 25Mg+, что в основном соответствует алюминию по массе. Сравнив оба устройства более 50 раз, варьируя продолжительность периода сравнения от 15 минут до 3 часов, физики узнали, что они "тикают" фактически с однообразной частотой, но новый вариант более чем в два раза превосходит ветхий по точности.Это второе устройство в серии так называемых часов с квантовой логикой. Первый вариант, представленный в 2008 году, также применял ион алюминия, что исследователи располагали в электромагнитной ловушке на расстоянии четырех тысячных долей миллиметра от иона 9Ве+, испускающего фотоны в условиях опыта.
Такое разительное улучшение черт разъясняется применением иона алюминия 27Al+, у которого интересующий ученых переход 1S0-3Р0 совершается на частоте в 1,121 ПГц (петагерц – 10 в пятнадцатой степени герц). Соответствующая частота при цезия равняется только 9,2 ГГц (гигагерц – 10 в девятой степени герц) – а значит, такие часы дробят секунду на меньшее число частей и снабжают меньшую точность.
Подобные часы уже сейчас используются для оценки вероятных трансформаций некоторых фундаментальных физических констант (к примеру, постоянной узкой структуры).