Gli orologi a reticolo ottico sviluppati in Giappone stanno guidando un tentativo di ridefinire il secondo

La Conferenza generale sui pesi e le misure, che si terrà in Francia il mese prossimo, individuerà le questioni ancora aperte e proporrà una nuova definizione e un calendario di attuazione già a partire dal 2030.

Gli orologi a reticolo ottico intrappolano migliaia di singoli atomi in una griglia a forma di "cartone per uova" formata dall'intersezione di fasci laser. Gli orologi misurano simultaneamente la frequenza della luce assorbita dagli atomi, raffreddati a temperature prossime allo zero assoluto.

Questi orologi, che utilizzano atomi come lo stronzio e l'itterbio, perdono o guadagnano solo circa un secondo in 30 miliardi di anni, superando di gran lunga la precisione degli orologi atomici al cesio attualmente utilizzati per definire il secondo.

Hidetoshi Katori, professore all'Università di Tokyo e inventore di un orologio ottico a reticolo di stronzio, è ampiamente considerato un potenziale candidato al Premio Nobel per la Fisica.

Una ridefinizione del secondo potrebbe consentire esperimenti e osservazioni più precisi in fisica e astronomia, compresa la ricerca sulla materia oscura.

Potrebbe inoltre supportare i sistemi di posizionamento di nuova generazione, il monitoraggio dei movimenti della crosta terrestre e l'esplorazione delle risorse sotterranee.

Poiché esistono diversi tipi di orologi ottici a reticolo e orologi ottici a ioni singoli, i ricercatori devono effettuare confronti rigorosi tra paesi e istituzioni prima di scegliere un sistema o di combinarne diversi.

"Le sfide consistono nel garantire che (gli orologi) continuino a funzionare senza manutenzione e nel ridurne le dimensioni. Adottare la definizione di secondo rappresenterebbe un passo importante verso il loro utilizzo pratico", ha affermato Katori.