El funcionamiento del primer reloj atómico del planeta.

Un grupo de investigadores liderado por científicos del JILA, una colaboración entre el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), ha dado a conocer un innovador reloj nuclear, cuyos resultados se han publicado en la revista Nature. Este desarrollo representa un avance significativo en los campos de la ciencia y la tecnología, pues ofrece un método de medición del tiempo que promete ser altamente preciso y capaz de mantenerse durante siglos. Su funcionamiento se basa en la emisión de señales ínfimas desde el núcleo de un átomo.

Thorsten Schumm, profesor en la Universidad Tecnológica de Viena y principal autor del estudio, explica que el reloj utiliza luz láser en el rango infrarrojo para excitar átomos de estroncio. Sin embargo, para los núcleos de torio, se requiere radiación en el rango ultravioleta. Para lograr esto, los investigadores han desarrollado un método que convierte frecuencias de luz infrarroja en ultravioleta, un proceso similar al funcionamiento de engranajes que transforman velocidad.

Jun Ye, físico en NIST y JILA, comentó que este reloj de tiempo podría operar durante miles de millones de años sin perder un segundo, señalando que aunque aún no se ha alcanzado ese nivel de exactitud, la investigación está avanzando en esa dirección. Los relojes convencionales, como los de pulsera, utilizan osciladores de cristal de cuarzo que vibran a frecuencias específicas para medir el tiempo. En el caso del reloj nuclear, se emplean pulsos láser infrarrojos de frecuencias variadas, formando un "peine de frecuencias". Este conjunto de frecuencias interactúa con un gas de xenón, provocando que los átomos de xenón generen luz ultravioleta de manera muy controlada.

Una ventaja del reloj nuclear es su menor susceptibilidad al ruido en comparación con un reloj atómico clásico, dado que su operación no se ve afectada por electrones que podrían ser interferidos por campos electromagnéticos. Para que un núcleo realice los saltos de energía necesarios para medir el tiempo, los científicos a menudo requieren rayos X específicos. Sin embargo, en este caso, el torio fue elegido porque su núcleo solo necesita luz ultravioleta para llevar a cabo esos saltos energéticos.

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