Relógio mais preciso do mundo atinge precisão de 19 casas decimais

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Redação do Site Inovação Tecnológica – 16/07/2025

Zeptossegundos

H um novo recordista para o relgio mais preciso do mundo. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padres e Tecnologia (NIST) dos EUA conseguiram aumentar muito a preciso do seu relgio atmico baseado em um on de alumnio.

Membro da recente onda de relgios atmicos pticos, a gerao seguinte dos tradicionais relgios atmicos, este novo relgio de luz consegue medir o tempo com uma preciso de 19 casas decimais, parte crucial do esforo para a redefinio do segundo no Sistema Internacional de Unidades (SI).

Isso significa que nossas medies do tempo romperam a escala dos attossegundos e entramos no reino dos zeptossegundos. No existe um prefixo para 19 casas decimais, sendo o mais prximo a essa potncia o atto, que neste caso equivale a 10^-18 segundo, ou seja, 0,000000000000000001 (18 casas decimais). Com as 19 casas decimais de preciso alcanadas agora, estamos ento na casa das centenas dos zeptossegundos (550 zeptossegundos, para ser exato).

Relgios pticos so avaliados em dois nveis: Preciso (quo prximo um relgio chega de medir o tempo “verdadeiro” ideal, tambm conhecido como incerteza sistemtica) e estabilidade (quo eficientemente um relgio consegue medir o tempo, relacionada incerteza estatstica).

Alm da sua melhor preciso, 41% maior do que o recorde anterior, este novo relgio tambm 2,6 vezes mais estvel do que qualquer outro relgio inico. Alcanar esses nveis exigiu um aprimoramento de praticamente todos os aspectos da verso anterior do relgio, do laser armadilha de ons e cmara de vcuo.

Relgio de lgica quntica

Um on de alumnio permite construir um relgio excepcionalmente bom, com um tique-taque extremamente estvel e de alta frequncia. Seus tique-taques so mais estveis do que os do csio, nos quais se baseia a atual definio cientfica do segundo, e o on de alumnio no to sensvel a interferncias ambientais, como temperatura e campos magnticos.

Por outro lado, muito mais difcil de sondar e resfriar o alumnio usando lasers, ambas tcnicas necessrias para fazer um relgio atmico. A abordagem usada neste caso foi emparelhar o on de alumnio com um on de magnsio – o magnsio no tem propriedades de tique-taque to boas quanto as do alumnio, mas ele pode ser facilmente controlado com lasers.

O on de magnsio ento resfria o on de alumnio, desacelerando-o, alm de se mover em conjunto com seu parceiro. Com isto, o estado do relgio pode ser lido atravs do movimento do on de magnsio. “Este ‘sistema de companheiros’ para ons chamado de espectroscopia lgica quntica,” disse Willa Arthur-Dworschack, membro da equipe, que de fato chama seu dispositivo de “relgio de lgica quntica”.

Com este novo recorde, o relgio de ons de alumnio contribui para o esforo internacional de redefinir o segundo com nveis de preciso muito maiores do que atualmente. A maior preciso tambm melhora drasticamente seu uso como um banco de testes para experimentos, permitindo explorar novos conceitos em fsica quntica e construir ferramentas necessrias para as diversas tecnologias qunticas.

Mais importante ainda, ao reduzir o tempo mdio de amostragem – de semanas para dias -, este relgio pode se tornar uma ferramenta para fazer novas medies da geodsia da Terra e explorar a fsica alm do Modelo Padro, como a possibilidade de que as constantes fundamentais da natureza no sejam valores fixos.

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