Tout le concept du temps est créé par l'homme. Mais vous êtes-vous déjà demandé comment les horloges ont évolué à partir des sabliers et de la lecture des ombres projetées par le soleil à l'aide d'un cadran solaire ? Grâce à une invention simple, nous pouvons lire l'heure plus efficacement. 

Une horloge atomique ou une horloge logique quantique est un type d'appareil de mesure de l'heure connu pour sa précision. Une itération est l'horloge logique quantique connue pour être si précise. Il ne perdrait qu'une seconde après 33 milliards d'années.

L'horloge atomique

Un professeur de l'Université Columbia nommé Isidor Rabi pourrait être crédité comme le premier promoteur qui a conduit à la création de l'horloge atomique. Dans les années 1930, il a développé la technique de résonance magnétique du faisceau atomique. Cette méthode a permis de mesurer les propriétés magnétiques des atomes et plus loin de mesurer le spin des protons dans le noyau de l'atome. (La source: NCBI)

La technique de Rabi a permis de mieux comprendre le fonctionnement des atomes. Cette technique a conduit à la création de la première horloge atomique en 1949. Le National Bureau of Standards, maintenant appelé National Institute of Standards and Technology ou NIST, a créé la première horloge atomique.

Une horloge atomique fonctionne dans laquelle le nombre de vibrations de certains atomes est mesuré. Celle-ci est ensuite convertie en une mesure de temps. La raison pour laquelle les horloges atomiques sont précises est que les fréquences de résonance d'atomes spécifiques sont incroyablement cohérentes. Les fréquences ne sont pas influencées par des forces extérieures telles que les changements de température. (La source: How Stuff Works)

De nombreuses versions de l'horloge atomique ont été créées à l'aide de différentes particules atomiques. Le premier utilisait des particules d'ammoniac, tandis que le NBS-1, construit en 1952, utilisait des atomes de césium. En 1968, le NBS-4 est créé. C'était l'horloge atomique la plus précise que le NIST a utilisée jusque dans les années 1990.

En 1999, le NBS-4 a été remplacé par le NIST-F1, avec la précision de perdre une seconde après 20 millions d'années. Dans les années 2010, les scientifiques ont développé une horloge différente qui est plus précise que l'horloge atomique.

L'horloge à logique quantique a la précision de perdre une seconde après 3.7 milliards d'années. Cela veut dire qu'il ne perdra qu'une seconde après la création et l'extinction de 2.5 univers. Cette horloge n'utilise qu'un seul ion aluminium, par rapport à l'atome de césium de l'horloge atomique. (La source: Câble)

Utilisations pratiques de l'horloge atomique

Il existe plusieurs utilisations pratiques de l'horloge atomique que nous ne connaissons pas entièrement

GPS

Tous les satellites GPS ont plusieurs horloges atomiques pour les aider à fournir des emplacements précis. Ceci est important pour la navigation spatiale et aussi pour les communications entre les satellites GPS.

Banks

Les banques ont besoin d'horloges précises pour garantir l'horodatage des transactions à haute fréquence. Imaginez si le marché boursier n'avait pas d'horloges très précises. Le marché boursier ne serait pas aussi florissant qu'aujourd'hui sans l'aide des horloges atomiques.

Fournisseurs de télécommunications

Avez-vous remarqué une option sur votre téléphone mobile pour régler l'heure à l'heure du fournisseur de services ? Les fournisseurs de télécommunications utilisent des horloges atomiques pour s'assurer qu'ils fournissent une heure précise à leurs utilisateurs, quelle que soit la région du monde dans laquelle ils se trouvent. (Source : Sciences en ligne)