Polskie napisy są dostępne na YouTube.
Budowanie niezwykle precyzyjnego zegara
|
Zegary są przydatne nie tylko po to, by spotkać się z przyjacielem o konkretnej godzinie; wykorzystuje się je także do synchronizacji sieci, na przykład sieci telefonii komórkowej. Nasz GPS i systemy nawigacyjne są od nich zależne.
Aby zbudować zegar, potrzebny jest pewien rodzaj odniesienia częstotliwości. Można pomyśleć o wahadle w dużym zegarze stojącym. Jeśli spróbujesz zbudować dwa zegary, które są dokładnie takie same, nie uda się to, ponieważ nigdy nie zdołasz wykonać dwóch wahadeł, które byłyby idealnie identyczne, miały dokładnie tę samą długość i tykały dokładnie w tym samym tempie. Na szczęście mechanika kwantowa daje nam wzorce częstotliwości, które wszędzie są absolutnie identyczne. Są to przejścia optyczne w atomach. Jeśli masz określone przejście w atomie, potrzebujesz wiązki laserowej o odpowiedniej częstotliwości, aby to przejście wzbudzić. Jeśli zbudujesz zegary oparte na częstotliwości tych wiązek laserowych pobudzających przejścia optyczne, to zegar oparty na atomach strontu w Amsterdamie, zegar w Pekinie, a nawet zegar w innej galaktyce będą tykać dokładnie z tą samą szybkością. |
|
Czego więc potrzebujesz, aby zbudować zegar atomowy? Musisz być w stanie bardzo precyzyjnie mierzyć te przejścia w atomach. Nie da się tego zrobić, jeśli atomy znajdują się w gazie termicznym, takim jak powietrze w tym pokoju, gdzie pędzą z prędkościami rzędu setek metrów na sekundę, ponieważ nie możesz obserwować atomów wystarczająco długo. Dlatego trzeba te atomy schłodzić praktycznie do bezruchu, zanim zacznie się je obserwować.
Robimy to w urządzeniach takich jak to. Głęboko w środku znajduje się komora próżniowa, w której chłodzimy gaz atomów strontu za pomocą chłodzenia laserowego. Widzisz tutaj lustra, które kierują wiązki laserowe na atomy. Atomy pochodzą z pieca, następnie przemieszczają się w dół, a pośrodku są chłodzone do temperatury poniżej 1 mikrokelwina.
Na końcu możemy zastosować standardowe techniki, takie jak optyczne grzebienie częstotliwości, aby zmierzyć częstotliwość wiązki laserowej i przekazać ją do układów elektronicznych. Potem możemy zrobić z tym sygnałem częstotliwości co tylko zechcemy — na przykład poruszać wskazówkami zegara. Jeśli zbudujesz optyczny zegar tego typu, to najlepsze zegary na świecie spóźniałyby się lub śpieszyły jedynie o około jedną sekundę w całym czasie istnienia Wszechświata.
Robimy to w urządzeniach takich jak to. Głęboko w środku znajduje się komora próżniowa, w której chłodzimy gaz atomów strontu za pomocą chłodzenia laserowego. Widzisz tutaj lustra, które kierują wiązki laserowe na atomy. Atomy pochodzą z pieca, następnie przemieszczają się w dół, a pośrodku są chłodzone do temperatury poniżej 1 mikrokelwina.
Na końcu możemy zastosować standardowe techniki, takie jak optyczne grzebienie częstotliwości, aby zmierzyć częstotliwość wiązki laserowej i przekazać ją do układów elektronicznych. Potem możemy zrobić z tym sygnałem częstotliwości co tylko zechcemy — na przykład poruszać wskazówkami zegara. Jeśli zbudujesz optyczny zegar tego typu, to najlepsze zegary na świecie spóźniałyby się lub śpieszyły jedynie o około jedną sekundę w całym czasie istnienia Wszechświata.
Jak przygotować ultrazimne atomy do zegara atomoweg
|
Zegar atomowy wykorzystuje częstotliwość wąskiego przejścia atomowego jako swoje odniesienie częstotliwości. Aby precyzyjnie zmierzyć tę częstotliwość, potrzebujemy atomów, które są niemal nieruchome. Atomy w gazie w temperaturze pokojowej poruszają się z prędkościami rzędu setek metrów na sekundę — uciekłyby, zanim zdążylibyśmy je dokładnie zmierzyć. Aby temu zapobiec, przygotowujemy próbkę gazu o temperaturze zaledwie jednej milionowej stopnia powyżej zera bezwzględnego, około −273 °C. W takich warunkach atomy poruszają się jedynie z prędkością kilku milimetrów na sekundę.
Przygotowujemy tę próbkę gazu wewnątrz komory próżniowej, używając laserów i pól magnetycznych. Zbliżamy się do pieca na jednym końcu komory próżniowej, gdzie atomy strontu są przechowywane w postaci kawałka metalu. Gdy podgrzewamy piec, atomy strontu odrywają się od tego kawałka i tworzą gaz. Atomy odbijają się od ścian pieca i część z nich przypadkowo ucieka przez wąskie rurki. Te rurki sprawiają, że większość uciekających atomów porusza się w kierunku, który nas interesuje. |
|
Atomy wychodzące z pieca mają prędkości rzędu setek metrów na sekundę. Spowalniamy je, kierując na nie wiązkę laserową „pod prąd” ich ruchu i zapewniając, że atomy rozpraszają fotony z tej wiązki. Można sobie wyobrazić, że każdy atom jest trafiany przez tysiące małych piłeczek pingpongowych ze światła, z których każda odrobinę go spowalnia. Gdy atomy docierają do środka komory próżniowej, szklanej komórki, poruszają się już tylko z prędkością kilkudziesięciu metrów na sekundę.
Aby dalej schłodzić atomy i uwięzić je w środku szklanej komórki, używamy sześciu wiązek laserowych, które spowalniają atomy i popychają je do środka, przy dodatkowym prowadzeniu przez specjalne pole magnetyczne. Atomy są w ten sposób zbierane w centrum szklanej komórki jako mała chmura gazu. W ten sposób otrzymujemy ultrazimną próbkę atomów strontu. Umożliwia nam ona bardzo precyzyjne wyznaczenie częstotliwości niezwykle wąskiego przejścia atomowego metodą spektroskopii. Ta częstotliwość to „tykanie” naszej ultraprecyzyjnej optycznej zegara atomowego.
Aby dalej schłodzić atomy i uwięzić je w środku szklanej komórki, używamy sześciu wiązek laserowych, które spowalniają atomy i popychają je do środka, przy dodatkowym prowadzeniu przez specjalne pole magnetyczne. Atomy są w ten sposób zbierane w centrum szklanej komórki jako mała chmura gazu. W ten sposób otrzymujemy ultrazimną próbkę atomów strontu. Umożliwia nam ona bardzo precyzyjne wyznaczenie częstotliwości niezwykle wąskiego przejścia atomowego metodą spektroskopii. Ta częstotliwość to „tykanie” naszej ultraprecyzyjnej optycznej zegara atomowego.
Zasada działania optycznego zegara atomowego
|
Optyczny zegar atomowy tyka z częstotliwością wąskiego przejścia atomowego. Ta częstotliwość jest udostępniana użytkownikowi w postaci częstotliwości wiązki laserowej. Zasada działania zegara polega na przeniesieniu stabilności częstotliwości przejścia atomowego na ten laser. Robimy to, używając właśnie tego lasera do badania przejścia atomowego i wykorzystując wynik takiego pomiaru do precyzyjnego dostrajania częstotliwości lasera, tak aby pozostała dokładnie nastrojona.
Nie wystarczy jednak dowolny laser — musi on pracować przy odpowiedniej częstotliwości dla danego przejścia, a jego częstotliwość musi być wstępnie ustabilizowana, zanim laser zacznie oddziaływać z atomami, ponieważ samo badanie trwa dziesiątki sekund. |
|
Gdy po raz pierwszy włączamy laser, widzimy, że jego częstotliwość, czyli liczba oscylacji na sekundę, silnie skacze. Laser jest wtedy dość niestabilny — nie możemy użyć go do sondowania atomów. Aby wstępnie ustabilizować częstotliwość lasera, dostrajamy ją do rezonansu wnęki optycznej, trochę tak jak śpiewaczka dostosowuje wysokość głosu do nuty zagranej na strunie gitary. Aby określić, jak blisko rezonansu wnęki znajduje się laser, wysyłamy część jego światła do wnęki. Po drodze wiązka przechodzi przez modulator elektrooptyczny, w skrócie EOM, który nieco modyfikuje widmo lasera — nakłada na nie boczne pasma. Dzięki temu łatwiej jest uzyskać sygnał, który elektronika może wykorzystać do dostrojenia częstotliwości lasera do rezonansu wnęki.
Przyjrzyjmy się teraz samej wnęce optycznej. W najprostszej postaci składa się ona z dwóch luster, których powierzchnie zwrócone są ku sobie. Gdy laser pada na pierwsze lustro, niewielka część światła jest transmitowana do wnęki. Tylko wtedy, gdy częstotliwość lasera jest w rezonansie z wnęką, wewnątrz może powstać stojąca fala świetlna i światło wydostaje się przez drugie lustro. Dzieje się tak tylko dla kilku określonych częstotliwości, a my wybieramy tę, która jest najbliżej częstotliwości przejścia atomowego.
Prostym sposobem stabilizacji częstotliwości lasera byłoby dostrajanie jej tak długo, aż światło zacznie wypływać z wnęki. My używamy jednak nieco bardziej wyrafinowanej metody: przechwytujemy na fotodetektorze światło odbite od wnęki. Elektronika może wykorzystać sygnał z tego detektora, aby dostosować częstotliwość lasera tak, by była w rezonansie z modą wnęki.
Sama wnęka nie może jednak pełnić roli długoterminowego stabilnego wzorca, ponieważ jej długość powoli się zmienia — na przykład wskutek wahań temperatury — co z kolei przesuwa częstotliwość rezonansu. Aby ustabilizować częstotliwość lasera na długich skalach czasowych, potrzebujemy atomów. Dostarczają nam one niezmiennej częstotliwości odniesienia, zadanej przez naturę. Z wstępnie ustabilizowanym laserem możemy teraz sondować atomy. Musimy określić, czy częstotliwość lasera jest dokładnie na przejściu atomowym, czy też nieco powyżej lub poniżej, tak aby móc ściągnąć ją z powrotem na przejście, jeśli zacznie od niego odjeżdżać.
Aby sondować atomy, na krótko świecimy na nie czerwonym laserem, który właśnie przygotowaliśmy. Do włączania i wyłączania tego lasera oraz do precyzyjnego dostrajania jego częstotliwości używamy modulatora akustooptycznego, AOM. Jeśli laser jest dokładnie na właściwej częstotliwości lub bardzo blisko niej, atomy zostaną wzbudzone. Mierzymy, ile atomów zostało wzbudzonych, zmuszając je do świecenia (fluorescencji) w świetle drugiej, niebieskiej wiązki laserowej. Fotodioda zbiera niebieskie światło emitowane przez atomy.
Przyjrzyjmy się trzem przypadkom.
W pierwszym przypadku laser jest nastrojony prawie w rezonans, tak że większość atomów jest wzbudzana do stanu o wyższej energii. Gdy następnie świecimy na atomy niebieskim laserem, tylko te, które pozostały w stanie podstawowym — czyli „niebieskie” atomy na filmie — mogą rozpraszać światło.
Drugi przypadek pokazuje, co się dzieje, gdy laser jest nieco poza rezonansem, w naszym przykładzie tak, że mniej więcej połowa atomów trafia do stanu wzbudzonego. Oznacza to, że kiedy świecimy na atomy niebieskim laserem, otrzymujemy jaśniejszy sygnał, ponieważ więcej atomów pozostaje w stanie podstawowym — tych, które są „niebieskie”.
Ostatni przypadek ilustruje sytuację, gdy laser jest daleko od rezonansu, tak że praktycznie żaden atom nie przechodzi do stanu wzbudzonego. Większość atomów pozostaje wówczas w stanie podstawowym i może absorbować oraz ponownie emitować niebieskie światło, dając wysoki sygnał na fotodiodzie.
Ogólnie rzecz biorąc, im mniej atomów pozostaje w stanie podstawowym, tym słabszy jest wykryty niebieski sygnał. Widzimy tu ponownie sekwencję: najpierw impuls czerwonego lasera, który wzbudza część atomów, a następnie drugi, niebieski impuls, który służy do sprawdzenia, czy udało nam się wzbudzić atomy pierwszym impulsem.
Prostym sposobem zapewnienia, że laser pozostaje odniesiony do przejścia atomowego, jest utrzymywanie go w położeniu „pomiędzy”. Jeśli wtedy na fotodiodę dociera mniej światła, wiemy, że częstotliwość lasera przesunęła się w stronę rezonansu i możemy ją znowu odciągnąć. Podobnie, jeśli dociera więcej światła, częstotliwość musiała odsunąć się dalej od rezonansu i możemy ją z powrotem przybliżyć.
Przygotowując wciąż nowe próbki atomów i wielokrotnie sondując je w ten sposób, możemy utrzymywać częstotliwość lasera blisko przejścia atomowego.
W ten sposób zbudowaliśmy stabilne odniesienie częstotliwości, które samo w sobie jest już niezwykle użyteczne. Aby otrzymać zegar, który mierzy upływ czasu, wystarczy zliczać liczbę okresów drgań tego wzorca od pewnego dobrze zdefiniowanego momentu początkowego. I to wszystko: zbudowaliśmy optyczny zegar atomowy oparty na atomach strontu, który przez cały czas istnienia Wszechświata pomyliłby się zaledwie o jedną sekundę.
Przyjrzyjmy się teraz samej wnęce optycznej. W najprostszej postaci składa się ona z dwóch luster, których powierzchnie zwrócone są ku sobie. Gdy laser pada na pierwsze lustro, niewielka część światła jest transmitowana do wnęki. Tylko wtedy, gdy częstotliwość lasera jest w rezonansie z wnęką, wewnątrz może powstać stojąca fala świetlna i światło wydostaje się przez drugie lustro. Dzieje się tak tylko dla kilku określonych częstotliwości, a my wybieramy tę, która jest najbliżej częstotliwości przejścia atomowego.
Prostym sposobem stabilizacji częstotliwości lasera byłoby dostrajanie jej tak długo, aż światło zacznie wypływać z wnęki. My używamy jednak nieco bardziej wyrafinowanej metody: przechwytujemy na fotodetektorze światło odbite od wnęki. Elektronika może wykorzystać sygnał z tego detektora, aby dostosować częstotliwość lasera tak, by była w rezonansie z modą wnęki.
Sama wnęka nie może jednak pełnić roli długoterminowego stabilnego wzorca, ponieważ jej długość powoli się zmienia — na przykład wskutek wahań temperatury — co z kolei przesuwa częstotliwość rezonansu. Aby ustabilizować częstotliwość lasera na długich skalach czasowych, potrzebujemy atomów. Dostarczają nam one niezmiennej częstotliwości odniesienia, zadanej przez naturę. Z wstępnie ustabilizowanym laserem możemy teraz sondować atomy. Musimy określić, czy częstotliwość lasera jest dokładnie na przejściu atomowym, czy też nieco powyżej lub poniżej, tak aby móc ściągnąć ją z powrotem na przejście, jeśli zacznie od niego odjeżdżać.
Aby sondować atomy, na krótko świecimy na nie czerwonym laserem, który właśnie przygotowaliśmy. Do włączania i wyłączania tego lasera oraz do precyzyjnego dostrajania jego częstotliwości używamy modulatora akustooptycznego, AOM. Jeśli laser jest dokładnie na właściwej częstotliwości lub bardzo blisko niej, atomy zostaną wzbudzone. Mierzymy, ile atomów zostało wzbudzonych, zmuszając je do świecenia (fluorescencji) w świetle drugiej, niebieskiej wiązki laserowej. Fotodioda zbiera niebieskie światło emitowane przez atomy.
Przyjrzyjmy się trzem przypadkom.
W pierwszym przypadku laser jest nastrojony prawie w rezonans, tak że większość atomów jest wzbudzana do stanu o wyższej energii. Gdy następnie świecimy na atomy niebieskim laserem, tylko te, które pozostały w stanie podstawowym — czyli „niebieskie” atomy na filmie — mogą rozpraszać światło.
Drugi przypadek pokazuje, co się dzieje, gdy laser jest nieco poza rezonansem, w naszym przykładzie tak, że mniej więcej połowa atomów trafia do stanu wzbudzonego. Oznacza to, że kiedy świecimy na atomy niebieskim laserem, otrzymujemy jaśniejszy sygnał, ponieważ więcej atomów pozostaje w stanie podstawowym — tych, które są „niebieskie”.
Ostatni przypadek ilustruje sytuację, gdy laser jest daleko od rezonansu, tak że praktycznie żaden atom nie przechodzi do stanu wzbudzonego. Większość atomów pozostaje wówczas w stanie podstawowym i może absorbować oraz ponownie emitować niebieskie światło, dając wysoki sygnał na fotodiodzie.
Ogólnie rzecz biorąc, im mniej atomów pozostaje w stanie podstawowym, tym słabszy jest wykryty niebieski sygnał. Widzimy tu ponownie sekwencję: najpierw impuls czerwonego lasera, który wzbudza część atomów, a następnie drugi, niebieski impuls, który służy do sprawdzenia, czy udało nam się wzbudzić atomy pierwszym impulsem.
Prostym sposobem zapewnienia, że laser pozostaje odniesiony do przejścia atomowego, jest utrzymywanie go w położeniu „pomiędzy”. Jeśli wtedy na fotodiodę dociera mniej światła, wiemy, że częstotliwość lasera przesunęła się w stronę rezonansu i możemy ją znowu odciągnąć. Podobnie, jeśli dociera więcej światła, częstotliwość musiała odsunąć się dalej od rezonansu i możemy ją z powrotem przybliżyć.
Przygotowując wciąż nowe próbki atomów i wielokrotnie sondując je w ten sposób, możemy utrzymywać częstotliwość lasera blisko przejścia atomowego.
W ten sposób zbudowaliśmy stabilne odniesienie częstotliwości, które samo w sobie jest już niezwykle użyteczne. Aby otrzymać zegar, który mierzy upływ czasu, wystarczy zliczać liczbę okresów drgań tego wzorca od pewnego dobrze zdefiniowanego momentu początkowego. I to wszystko: zbudowaliśmy optyczny zegar atomowy oparty na atomach strontu, który przez cały czas istnienia Wszechświata pomyliłby się zaledwie o jedną sekundę.
Uczynienie optycznego zegara atomowego użytecznym dzięki optycznemu grzebieniowi częstotliwości
|
Gdy ustabilizujemy laser na przejściu zegara atomowego, otrzymujemy bardzo stabilne optyczne odniesienie częstotliwości. Jednak to odniesienie „tyka” z częstotliwością 460 teraherców, czyli 460 bilionów oscylacji na sekundę, co jest zbyt szybkie dla wielu zastosowań. Często potrzebne jest odniesienie częstotliwości dla elektroniki, a aby je uzyskać, musimy przekształcić sygnał optyczny w sygnał o częstotliwości radiowej.
Narzędziem, którego używamy do tego celu, jest grzebień częstotliwości. Gdybyśmy spojrzeli na wiązkę laserową i spowolnili czas, zobaczylibyśmy, że składa się ona z serii powtarzających się krótkich impulsów laserowych. Patrząc na widmo częstotliwości tego lasera, znajdujemy „tęczę” dyskretnych składowych częstotliwości, oddzielonych częstotliwością powtarzania impulsów. Widmo wygląda jak grzebień, stąd nazwa. Zęby tego grzebienia częstotliwości mogą być używane jak linijka do pomiaru częstotliwości optycznych. Gdy ponownie oddalimy perspektywę, zobaczymy wiązkę laserową, która wydaje się biała dla oka, ponieważ zawiera kolory z całego spektrum tęczy. |
|
Wyzwanie związane z użyciem grzebienia częstotliwości polega na tym, że sam w sobie jest niestabilny – częstotliwość powtarzania impulsów dryfuje, a wraz z nią zmieniają się częstotliwości zębów grzebienia. Aby ustabilizować częstotliwość powtarzania, odnosimy jedną linię grzebienia do stabilnego lasera dostarczanego przez zegar atomowy.
Ale jak to robimy? Przyglądamy się zębowi grzebienia, który jest najbliżej częstotliwości naszego lasera. Interferencja między tym zębem a laserem wytwarza sygnał dudnień (beat note), który objawia się jako oscylacje intensywności. Jest to podobne do tego, co słyszymy, gdy stroimy jeden instrument muzyczny do drugiego, tuż przed tym, jak ich częstotliwości się zrównają. W naszym przypadku sygnał dudnień znajduje się w zakresie megaherców, który możemy łatwo zmierzyć za pomocą fotodetektora. Następnie zmieniamy częstotliwość powtarzania grzebienia, aż sygnał dudnień osiągnie dobrze zdefiniowaną wartość. To precyzyjnie blokuje częstotliwość powtarzania grzebienia. Możemy zmierzyć tę częstotliwość za pomocą fotodetektora i w ten sposób uzyskać sygnał referencyjny o częstotliwości radiowej, odpowiedni dla elektroniki.
Gdy grzebień jest już ustabilizowany względem odniesienia atomowego, dostarcza nam „tęczę” dyskretnych i ultraprecyzyjnych częstotliwości laserowych. Możemy zablokować lasery o dowolnej innej długości fali do grzebienia i nadać im w ten sposób dokładność częstotliwości taką samą jak odniesienie atomowe. Oznacza to, że nie jesteśmy już ograniczeni do długości fali, którą natura dała nam w postaci przejścia atomowego.
Możemy wykorzystać to do dystrybucji optycznego atomowego odniesienia częstotliwości na skalę całego kontynentu. Wystarczy ustabilizować laser o długości fali telekomunikacyjnej do grzebienia i przesłać ten laser przez światłowodowe sieci telekomunikacyjne, razem z sygnałami internetowymi. W ten sposób możemy porównywać optyczne zegary w różnych lokalizacjach lub synchronizować sieci.
Ponieważ upływ czasu zależy od grawitacji, porównywanie zegarów pozwala nam określić ich różnicę wysokości geodezyjnej z dokładnością do jednego centymetra. Jeśli zegary oparte są na różnych atomowych, molekularnych lub jądrowych układach, możemy badać, czy fundamentalne stałe natury zmieniają się w czasie, co mogłoby wskazywać na fizykę wykraczającą poza model standardowy. Możemy również wykorzystać te techniki do synchronizacji sieci telekomunikacyjnych bez polegania na łatwych do zakłócania lub fałszowania sygnałach nawigacji satelitarnej. Dzięki dobrej synchronizacji nasze sieci telekomunikacyjne mogą nawet umożliwić solidną nawigację z dokładnością do 10 cm.
Ale jak to robimy? Przyglądamy się zębowi grzebienia, który jest najbliżej częstotliwości naszego lasera. Interferencja między tym zębem a laserem wytwarza sygnał dudnień (beat note), który objawia się jako oscylacje intensywności. Jest to podobne do tego, co słyszymy, gdy stroimy jeden instrument muzyczny do drugiego, tuż przed tym, jak ich częstotliwości się zrównają. W naszym przypadku sygnał dudnień znajduje się w zakresie megaherców, który możemy łatwo zmierzyć za pomocą fotodetektora. Następnie zmieniamy częstotliwość powtarzania grzebienia, aż sygnał dudnień osiągnie dobrze zdefiniowaną wartość. To precyzyjnie blokuje częstotliwość powtarzania grzebienia. Możemy zmierzyć tę częstotliwość za pomocą fotodetektora i w ten sposób uzyskać sygnał referencyjny o częstotliwości radiowej, odpowiedni dla elektroniki.
Gdy grzebień jest już ustabilizowany względem odniesienia atomowego, dostarcza nam „tęczę” dyskretnych i ultraprecyzyjnych częstotliwości laserowych. Możemy zablokować lasery o dowolnej innej długości fali do grzebienia i nadać im w ten sposób dokładność częstotliwości taką samą jak odniesienie atomowe. Oznacza to, że nie jesteśmy już ograniczeni do długości fali, którą natura dała nam w postaci przejścia atomowego.
Możemy wykorzystać to do dystrybucji optycznego atomowego odniesienia częstotliwości na skalę całego kontynentu. Wystarczy ustabilizować laser o długości fali telekomunikacyjnej do grzebienia i przesłać ten laser przez światłowodowe sieci telekomunikacyjne, razem z sygnałami internetowymi. W ten sposób możemy porównywać optyczne zegary w różnych lokalizacjach lub synchronizować sieci.
Ponieważ upływ czasu zależy od grawitacji, porównywanie zegarów pozwala nam określić ich różnicę wysokości geodezyjnej z dokładnością do jednego centymetra. Jeśli zegary oparte są na różnych atomowych, molekularnych lub jądrowych układach, możemy badać, czy fundamentalne stałe natury zmieniają się w czasie, co mogłoby wskazywać na fizykę wykraczającą poza model standardowy. Możemy również wykorzystać te techniki do synchronizacji sieci telekomunikacyjnych bez polegania na łatwych do zakłócania lub fałszowania sygnałach nawigacji satelitarnej. Dzięki dobrej synchronizacji nasze sieci telekomunikacyjne mogą nawet umożliwić solidną nawigację z dokładnością do 10 cm.