Китайские ученые разработали кристалл для торий-ядерных часов, способный заменить GPS

Ядерные часы на основе тория-229 превзойдут современные атомные аналоги по точности в 10–1000 раз

Ученые из Синьцзянского университета (Китай) представили инновационный кристалл, открывающий путь к созданию ядерных часов на базе изотопа тория-229. В перспективе эти устройства обеспечат десятикратный, а то и тысячекратный прирост точности по сравнению с нынешними атомными стандартами времени, что станет критически важным преимуществом в условиях, где спутниковая навигация малоэффективна или полностью недоступна.

Данная технология призвана вывести измерение времени на качественно новый уровень. Поскольку в основе любой навигационной системы лежит точный отсчет времени — от смартфонов до глобальных спутниковых сетей, определяющих координаты по задержке сигнала, — повышение точности часов напрямую ведет к росту надежности навигации.

Актуальность разработки обусловлена уязвимостью GPS перед радиопомехами, спуфингом и полным отсутствием сигнала в толще воды или под землей. Это создает значительные сложности для эксплуатации субмарин, космических аппаратов и баллистических систем. В отличие от традиционных атомных часов, ядерные аналоги, использующие высокостабильные колебания атомного ядра, практически не подвержены влиянию внешних факторов, таких как магнитные поля, температурные перепады или вибрации.

Фундаментальным препятствием для создания подобных устройств был поиск источника сверхточного ультрафиолетового излучения с длиной волны около 148,3 нм, требуемого для инициации переходов в тории-229. Разработанный китайскими специалистами кристалл успешно преобразует лазерное излучение в ультрафиолет с длиной волны 145,2 нм. Этот рекордный показатель является важнейшим шагом на пути к созданию полноценных приборов.

Внедрение таких ядерных часов в практику позволит обеспечить автономную навигацию для сложной техники, способную функционировать без внешней синхронизации с наземными станциями. Хотя такие системы вряд ли полностью вытеснят GPS, они станут мощным инструментом для снижения критической зависимости от спутниковых технологий.

Источник: iXBT