Difusión de tiempo y frecuencia en el espacio libre con inestabilidad de 10-19 a lo largo de 113 km

Área de la Ciencia:

• La física
• Metrología
• Ingeniería óptica

Sus antecedentes:

• Las redes de relojes ópticos son cruciales para la navegación, la redefinición del segundo y las pruebas gravitacionales.
• Los relojes ópticos actuales logran inestabilidad de frecuencia en el nivel 10-19.
• Las redes ópticas globales requieren un rendimiento similar en los enlaces de espacio libre de larga distancia, una hazaña que no se había logrado anteriormente más allá de decenas de kilómetros.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la difusión de alta precisión de tiempo-frecuencia a través de un enlace de espacio libre de larga distancia.
• Para lograr una inestabilidad de 10-19 en 113 km.
• Establecer la viabilidad de una red óptica a escala mundial.

Principales métodos:

• Utilizó peines de alta frecuencia.
• Se emplean sistemas de transceptores ópticos de alta estabilidad y eficiencia.
• Técnicas de muestreo óptico lineal eficaces.

Principales resultados:

• Se obtiene una diseminación de frecuencia temporal con un desplazamiento de 6,3 × 10−20 ± 3,4 × 10−19.
• Demostró una inestabilidad de menos de 4 × 10−19 en 10.000 segundos sobre un enlace de espacio libre de 113 km.
• Retención de estabilidad confirmada para pérdidas de canal de hasta 89 dB.

Conclusiones:

• La técnica reportada permite una difusión sin precedentes de frecuencias de espacio-tiempo a larga distancia.
• Este avance es vital para las aplicaciones terrestres y la futura difusión de frecuencias de tiempo por satélite.
• El estudio sienta las bases para una red óptica global con una difusión de tiempo de alto rendimiento.