建立全球统一时间,量子来帮忙

大科技大科技 大科技 2023-01-01 1174 0

建立全球统一时间,量子来帮忙

建立全球统一时间,量子来帮忙

利用原子钟,现在我们可以把时间测量得非常精确。譬如美国最新研制的铯原子钟,即使走3亿年误差也不超过1秒。

但涉及时间,还有一个同步的问题。对于全球定位系统和金融交易所,都需要有一个非常准确的全球统一时间。就拿股票交易来说,上海和深圳的交易所约定在同一个时间开盘和停盘,假如两地时间不统一,上海的交易所已停盘,深圳的却还在营业,那就会让不法之徒利用时差获得巨额利润。

历史上曾采用格林威治时间作为全球统一时间。格林威治时间是建立在地球自转基础上的。但由于地球自转受地震、冰川融化等因素的影响,每天都有不规则的变化,所以格林威治时间已不再能满足时代的要求。目前新的标准时间是 “协调世界时”。

协调世界时是这样产生的:在全世界,所有拥有铯原子钟的国家计时机构,每个月要定时向设于法国巴黎的国际计量局上交它们测量的时间。国际计量局把所有时间做个平均,然后在时事通讯上发表,作为世界标准时间。每一个时区的标准时间是协调世界时加减时区数。譬如北京时间就是协调世界时+8。我们在互联网上使用的也是协调世界时。

但协调世界时每个月才更新一次,且公布时总比实际时间晚了一个月,而在很多情况下,我们需要的是实时更新的统一时间。

一位美国科学家认为,量子纠缠或许能够解决这个问题。当微观粒子发生量子纠缠时,对其中一个进行操作,瞬间就可以影响到另一个,而且影响是可以预测的。譬如,把两个发生量子纠缠的粒子,一个自旋朝上,另一个自旋朝下,然后把它们分开,一个在北京,另一个在纽约;现在把北京的这一个翻个个儿,那么在纽约的那一个立刻也会翻个个儿,在时间上没有任何延迟。

他的设想是,如果把世界上所有的原子钟通过量子纠缠连在一起,我们就能得到一个实时的、非常精确的全球统一时间。

但量子纠缠是一种非常脆弱的状态,很容易被外界微小的影响破坏掉,所以这样一个雄心勃勃的计划要实现,无疑还需要好长时间。

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