Свръхпрецизен часовник печели Breakthrough Prize за физика от 3 млн долара

Ваня Милева Последна промяна на 12 септември 2021 в 00:00 10686 0

Оптичните решетъчни часовници биха могли да помогнат на изследователите да открият вълните в пространството-времето, известни като гравитационни вълни, сред много потенциални приложения. Кредит: C. Henze/NASA Ames Research Center

Фондацията Breakthrough Prize обяви лауреатите за наградата Breakthrough Prize и New Horizons за 2022 г. Тази година бяха присъдени награди на обща стойност 15,75 милиона долара за изследвания на атомни часовници на оптична решетка, разработка на тафамидис, разработване на модифицирана РНК технология, откриване на достъпен метод за секвениране на ДНК и фундаментална работа по теорията на холономни D-модули. Списъкът с носителите на награди е достъпен на сайта на Breakthrough Prize.

Breakthrough Prize е основана през 2012 г. от група известни предприемачи: Юрий Милнър, Марк Зукърбърг, Ан Войцицки и Сергей Брин. Фондацията има и допълнителни награди за млади учени New Horizons, както и специални награди (например наградата на Милнър по фундаментална физика - „Научен Оскар“). Наградата Breakthrough Prize се присъжда веднъж годишно в три области: фундаментална физика, науки за живота и математика. Всяка номинация може да има няколко несвързани победители. Всеки от тях получава три милиона долара, което извежда тази награда на първо място сред научните награди в парично изражение.

Тази година двама японски учени, Хидетоши Ятори (Hidetoshi Yatori) и Дзюн Йе (Jun Ye), са удостоени в областта на фундаменталната физика за техния изключителен принос към изобретението и разработването на часовници с оптична решетка за точно тестване на основните природни закони.

Хидетоши Ятори (Hidetoshi Yatori), носител на наградата Breakthrough Prize за 2022 г. по фундаментална физика. Кредит: Hidetoshi Yatori/Breakthrough Prize Foundation

Дзюн Йе (Jun Ye), носител на наградата Breakthrough Prize за 2022 г. по фундаментална физика. Кредит: Jun Ye/Breakthrough Prize Foundation

Атомният часовник на оптична решетка се състои от атоми, уловени в оптични капани. Такъв атомен часовник е създаден с помощта на масив от лазери, чиито лъчи се пресичат и образуват области с намалена и увеличена оптична плътност. Ако се поставят там неутрални атоми, те ще бъдат разположени в област с минимална плътност и ще бъдат там, докато лазерите работят. За разлика от цезиевите часовници, аналозите на стронций и итербий се контролират от вълни не в микровълновата, а в оптичния диапазон. Затова грешката на такъв часовник се натрупва много по-бавно - само една секунда за 30 милиарда години (с точност до 18 десетични знака след запетаята на секундата).

Часовниците на оптична решетка постигат такава висока точност заради определена дължина на вълната на лазера, която не влияе на прехода между електронните нива в атомите, които всъщност се измерват в атомните часовници. Възбужданията в стронций или итербий в бъдеще ще заменят еталона на секундата, дефиниран като 9192631770 електронни преходи в цезиевия атом. Точното измерване на високочестотните трептения не би било възможно без откриването на гребена на оптичните честоти, за което получава Нобелова награда Джон Хол, научният ръководител на Дзюн Йе.

Планира се атомните часовници на оптична решетка да се използват в GPS и други спътникови навигационни системи, а също и да позволят измерване на гравитационното удължаване на времето и фиксиране на кратките гравитационни вълни. Учените продължават и експериментите за търсене на тъмна материя - когато атомният часовник взаимодейства с нея, честотата на електронните възбуждания може както да се увеличи, така и да намалее.

Статуетката на наградите Breakthrough Prize, във формата на тороид, която обединява концепциите за черни дупки, галактики, спиралата на ДНК и други природни форми. Снимка: Breaktrough initiative

Наградата в областта на науките за живота получава Джефри Кели (Jeffery W. Kelly) за изясняване на молекулярната основа на невродегенеративните и сърдечните транстиретинови заболявания и за разработката на тафамидис, лекарство, което забавя прогресията им, Каталин Карико (Katalin Karikó) и Дрю Вайсман (Drew Weissman) за разработването на технология за получаване на модифицирана иРНК, което направи възможно бързото създаване на ефективни ваксини срещу COVID-19.

Отличена е и друга група учени: Шанкар Баласубраманиан (Shankar Balasubramanian), Дейвид Кленерман (David Klenerman), Паскал Майер (Pascal Mayer) за разработване на надежден и достъпен метод за масово определяне на ДНК последователности, който промени практиката на науката и медицината.

В областта на математическите науки премия получава Такуро Мочизуки (Takuro Mochizuki) за фундаменталната му работа, довела до пробив в разбирането за теорията на разслоенията с плоски свързаности над алгебрични многообразия, включително случая на неправилни особености.

Освен това фондацията обяви 16 лауреати на New Horizons за постижения във фундаменталната и експерименталната физика и математика.

Миналата година Breakthrough Prize отличи изследване на тъмната материя, теория за стохастичен анализ и технология за конструиране на протеини, изследване на механизмите на родителското поведение, откриване на ембрионална ДНК в кръвта на майката и изследване на механизмите за почистване на митохондриите.

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Физика

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !