Na naszym Wydziale realizowany jest projekt „Struktura rozproszonego optycznego zegara atomowego dla ogólnokrajowej metrologii częstotliwości” w ramach programu „Polska Metrologia”.
Optyczne zegary atomowe nie są komercyjnie dostępne i funkcjonują obecnie jedynie w kilku zaawansowanych laboratoriach metrologicznych na świecie. Dzięki wysiłkowi kilku instytucji naukowych tworzących Krajowe Laboratorium Fizyki Atomowej i Molekularnej (KL FAMO) zlokalizowane w Instytucie Fizyki na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK dwa takie zegary wykorzystujące atomy 88Sr funkcjonują także w Polsce. Zostały one zbudowane w latach 2009-2013 w ramach projektu Polski Optyczny Zegar Atomowy (POZA), finansowanego z dotacji ówczesnego MNiSW w wysokości 20,5 mln zł! Niestety ich dostępność, zwłaszcza dla zastosowań metrologicznych, jest ograniczona, ze względu na fakt, że prace muszą być prowadzone w KL FAMO. Koncepcja rozproszonego zegara optycznego stwarza szansę na poprawę tej sytuacji.
Aby w pełni wykorzystać potencjał zegarów POZA należy opracować sposób na dowiązanie lokalnych wzorcowych oscylatorów optycznych zlokalizowanych w różnych miastach Polski do zegarów POZA. Celem projektu jest stworzenie koncepcji metody umożliwiającej dowiązanie lokalnych oscylatorów do zegarów POZA z wykorzystaniem sieci światłowodowej. Stabilność krótkoczasowa oscylatorów ma zapewnić ich konstrukcja, natomiast długoczasowo taki oscylator będzie dyscyplinowany do jednego z zegarów POZA.
Wymiernym efektem projektu będzie konkretne rozwiązanie, możliwe do wdrożenia jako system transferu wzorcowej częstotliwości optycznej pomiędzy KL FAMO a kampusem GUM w Kielcach. Ponadto wypracowane metody można będzie wykorzystać do ogólnokrajowego systemu przesyłania sygnału zegara POZA (lub innego zegara optycznego) do innych punktów, realizując w ten sposób koncepcję ogólnopolskiego rozproszonego optycznego zegara atomowego.
Projekt będzie realizowany jest przez konsorcjum czterech Uczelni:
- Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
- Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
- Uniwersytetu Warszawskiego Wydział Fizyki
- Uniwersytetu Jagiellońskiego Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
„Struktura rozproszonego optycznego zegara atomowego dla ogólnokrajowej metrologii częstotliwości” został zakwalifikowany do realizacji w ramach programu Polska Metrologia przez Ministra Edukacji i Nauki. Na jego realizację przeznaczone zostały środki finansowe w wysokości 990 000 zł. Zakończenie planowane jest w 2024 roku.
Program Polska Metrologia ma na celu wspieranie realizacji projektów służących podniesieniu poziomu zdolności badawczych instytucji metrologicznych, wzmocnieniu kapitału intelektualnego, zwiększeniu konkurencyjności polskiej gospodarki w strategicznych dla kraju obszarach, rozwojowi nowoczesnych technologii, stymulowaniu rozwoju metrologii, w szczególności w obszarach zdrowia, środowiska, energii oraz zaawansowanych technik pomiarowych, a także rozwoju technologii cyfrowych.
