Gli orologi ottici rappresentano la frontiera più avanzata nella misura del tempo, offrendo riferimenti di frequenza ultraprecisi che promettono una precisione e un’accuratezza fino a 100 volte superiori rispetto agli orologi atomici attualmente in uso, con ricadute potenziali sia nella fisica fondamentale sia nella metrologia.
Nelle scorse settimane, un team internazionale di ricercatrici e ricercatori ha completato il più ampio confronto di orologi ottici mai realizzato, coinvolgendo 10 orologi in sei paesi diversi: Finlandia, Francia, Germania, Italia, Regno Unito e Giappone.
Alla campagna ha partecipato anche l’INRiM – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica – grazie al contributo del ricercatore Marco Pizzocaro e della ricercatrice Cecilia Clivati, attivi nello sviluppo di orologi ottici di nuova generazione e nelle tecnologie di trasferimento di frequenza su fibra ottica.
La rete di confronti, durata 45 giorni, ha collegato gli orologi sia via satellite sia tramite collegamenti in fibra ottica ad altissima stabilità, permettendo la raccolta e l’analisi centralizzata dei dati per valutare il livello di accordo tra i diversi sistemi.
In totale, sono stati effettuati 38 confronti di rapporti di frequenza, inclusa la prima misurazione diretta di quattro rapporti, con risultati che mostrano una coerenza tra gli orologi a livelli di incertezza mai raggiunti prima. Questo importante risultato contribuisce in modo determinante alla futura ridefinizione del secondo nel Sistema Internazionale delle Unità di Misura (SI), prevista entro il 2030, e dimostra la fattibilità di una rete globale di orologi ottici per sostenere le scale temporali internazionali e abilitare nuove applicazioni in ambiti che richiedono segnali di tempo e frequenza estremamente precisi. Ma l’esperimento ha individuato anche aree in cui è necessario ulteriore lavoro, per esempio, per confermare che tutti gli orologi funzionino come previsto.