Chip con reloj de precisión colosal enviable fuera de la Tierra, ¿el amanecer de una nueva era de la física?

Un attosegundo es a un segundo lo que un segundo es al tiempo transcurrido desde el nacimiento del universo. Y un nuevo reloj óptico, pequeño y enviable al espacio, puede hacer un seguimiento de intervalos de tiempo con una precisión de 270 attosegundos.

Este aparato, desarrollado por científicos de la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencia Aplicada de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), y de otras instituciones, podría emplearse para cronometrajes precisos, física de attosegundos y medición de constantes universales.

El nuevo reloj mide apenas 1 centímetro cúbico, o sea que es lo bastante pequeño como para caber en un chip de silicio estándar.

Los relojes actuales más precisos, los relojes atómicos, se usan para mantener el tiempo en internet y en los satélites de comunicaciones, y para ayudar a los astrónomos a detectar planetas parecidos a la Tierra fuera de nuestro sistema solar. Su precisión (de “solo” una décima de billonésima de segundo), se basa en las frecuencias naturales de átomos que responden a la radiación. Las frecuencias atómicas pueden ser expresadas como un “peine de frecuencias”, una serie de líneas verticales de luz separadas uniformemente producidas por los átomos sometidos a radiación en el ámbito de las microondas, que son accesibles a los instrumentos electrónicos que al final convierten esas lecturas en mediciones precisas del tiempo.

Los anteriores relojes ópticos eran mucho más grandes que el nuevo desarrollado en la UCLA por el equipo internacional de Shu-Wei Huang y Chee Wei Wong. Esos relojes utilizaban grandes láseres que necesitaban estar albergados en una máquina del tamaño de un ordenador de sobremesa. El equipo de la UCLA ha conseguido reducir el mecanismo notablemente, hasta 1 centímetro cúbico, usando un proceso similar a uno empleado comúnmente en la fabricación de chips de silicio. La precisión del nuevo reloj se acerca a la de los mejores del mundo.

El reloj podría llevar a mediciones más precisas del espacio y el tiempo, en un sector de la ciencia conocido como física de attosegundos, y podría tener aplicaciones en comunicaciones ópticas inalámbricas en el espacio. Por ejemplo, podría ser usado para medir el movimiento de átomos, o para discernir el movimiento de objetos lejanos, situados fuera de nuestro sistema solar.

Si se incorporase con otras tecnologías en los observatorios telescópicos infrarrojos, este dispositivo podría permitir la detección a gran distancia de planetas semejantes a la Tierra y objetos celestes 100 veces más pequeños que nuestro mundo, lo cual era anteriormente imposible.

El nuevo reloj podría ayudar asimismo a afinar el valor absoluto conocido de las constantes fundamentales.

Información adicional