Polska i Niemcy połączyły zegary atomowe. Mierzą nawet grawitację
Dzięki współpracy polskich i niemieckich naukowców powstało pierwsze światłowodowe połączenie, które pozwala w czasie rzeczywistym porównywać najbardziej precyzyjne zegary w obu krajach.
Zbudowane w ramach europejskiej sieci GÉANT połączenie Pathfinder to ok. 690 km światłowodu, z czego 270 km udostępniła polska sieć PIONIER, a 420 km dzierżawi strona niemiecka. Połączyło ono Narodowy Instytut Metrologiczny w Brunszwiku z Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym (PCSS), które dalej łączy się z krajową siecią PIONIER, obejmującą 21 dużych miejskich sieci komputerowych oraz 5 centrów komputerowych dużej mocy.
Czas, który mówi więcej, niż wskazówki
Jak czytamy na łamach portalu Nauka w Polsce, nowe łącze pozwala na przesyłanie informacji z optycznych zegarów atomowych, czyli urządzeń, które odliczają czas z precyzją rzędu mld uderzeń na sek. Dzięki ich porównywaniu między krajami możliwe jest nie tylko doskonalenie systemów synchronizacji GPS czy bankowości, lecz także obserwacje zjawisk fizycznych związanych z grawitacją.
Zegary działające z taką precyzją są wykorzystywane w systemach nawigacyjnych, kryptografii kwantowej, radioastronomii, a nawet na podstawie śladowych zmian grawitacyjnych w prognozowaniu trzęsień ziemi. Zmiany w masie pod powierzchnią ziemi wpływają na lokalne tempo upływu czasu, co może dawać sygnał o nadchodzącej aktywności sejsmicznej.
W tym kontekście zegary są nie tylko urządzeniami pomiarowymi, lecz również narzędziem badawczym, otwierającym drogę do nowych sposobów analizowania procesów zachodzących w Ziemi i we Wszechświecie. Aby jednak taki poziom dokładności miał zastosowanie praktyczne, konieczna jest możliwość rzeczywistego porównywania pomiarów. To właśnie umożliwiają nowe połączenia światłowodowe.
Infrastruktura i biurokracja
Oprócz wyzwań technologicznych, takich jak utrzymanie stabilności sygnału na całej długości światłowodu, projekt wymagał pokonania wielu barier formalnych. Istotne okazało się m.in. zapewnienie naukowcom stałego dostępu do infrastruktury i rozmieszczenie punktów wzmocnienia sygnału. W projekcie wykorzystano urządzenia opracowane i wyprodukowane przez PCSS i Akademię Górniczo-Hutniczą.
Najtrudniejsza okazała się jednak organizacja formalno-prawna transgranicznego łącza, co według badaczy było większym wyzwaniem niż sama budowa infrastruktury. Pokazuje to, że nawet najbardziej precyzyjny zegar nie zadziała bez synchronizacji międzyinstytucjonalnej, a tej często brakuje w naukowej współpracy międzynarodowej.
Przeczytaj także:
Budowa światłowodowego mostu czasu między Polską a Niemcami to krok w stronę unifikacji europejskiego systemu synchronizacji, od którego zależy m.in. bezpieczeństwo cyfrowe i technologiczna suwerenność.
*Źródło zdjęcia głównego: Summit Art Creations / Shutterstock
