Цзюнь Е (Jun Ye): часы, которые не потеряют ни секунды за 15 миллиардов лет

Где-то в лаборатории в Боулдере, штат Колорадо, тысячи атомов стронция висят в решётке из лазерного света, и каждый из них тикает сотни триллионов раз в секунду. Часы, которые они образуют, настолько стабильны, что, если оставить их идти, они не вырвутся вперёд и не отстанут ни на секунду примерно за пятнадцать миллиардов лет, то есть за время, близкое к возрасту Вселенной. Человек, построивший их, Цзюнь Е (Jun Ye), родился в Шанхае, вырос в основном у бабушки, а 1 октября 2026 года стал лауреатом премии Вольфа по физике.

Шанхай, 1967 год

Цзюнь Е родился в 1967 году в Шанхае. Его отец был морским офицером, мать — учёным-экологом, и значительную часть детства он провёл с бабушкой. В 1989 году он получил степень бакалавра по физике в Шанхайском университете Цзяотун, затем пересёк Тихий океан и поступил в Университет Нью-Мексико, где в 1991 году под руководством Марлана Скалли (Marlan Scully) завершил магистратуру по теоретической квантовой оптике.

Нобелевский лауреат в конце коридора

Для докторской он перебрался в Университет Колорадо в Боулдере и закончил её в 1997 году под руководством Джона Л. Холла (John L. Hall), который разделил Нобелевскую премию по физике 2005 года за работы по лазерной точности и частотным гребёнкам. После стипендии Милликена в Калтехе у Джеффа Кимбла (Jeff Kimble) Е вернулся в Боулдер в 1999 году, в JILA — совместный институт Университета Колорадо и Национального института стандартов и технологий, а в 2001 году стал полным фелло. С тех пор он там.

Как научить атомы хранить время

Атомные часы считают колебания атома. Чем выше частота и чем спокойнее атом, тем тоньше тик. Е охлаждает атомы стронция почти до абсолютного нуля и удерживает их в оптической решётке — сетке из стоячего лазерного света. Поскольку атомы почти не движутся, лазер может долго зондировать их сверхстабильное колебание, и это колебание становится ритмом часов. В 2018 году его трёхмерные часы на квантовом газе достигли относительной точности 2,5 части на десять квинтиллионов за около шести часов. В 2022 году его группа с помощью этих часов измерила гравитационное красное смещение Эйнштейна (Einstein) на образце высотой всего в миллиметр, наблюдая, как время внизу идёт чуть-чуть медленнее, чем наверху.

Такие часы — не диковинка. Они уточняют спутниковую навигацию и связь, улавливают крошечные изменения гравитации и магнитных полей и проверяют, действительно ли константы природы постоянны. Он также работает с частотными гребёнками и квантовой информацией.

Награды

Е получил премию И. И. Раби по атомной, молекулярной и оптической физике в 2007 году, избрание в Национальную академию наук США в 2011 году, Presidential Rank Award в 2015 году, премию Нормана Ф. Рамзи в 2019 году, Breakthrough Prize по фундаментальной физике (объявлена в 2021 году, разделена с Хидэтоси Катори (Hidetoshi Katori)) и Почётную медаль Института Нильса Бора в 2022 году. В 2018 году он появился в документальном фильме The Most Unknown на Netflix. В Национальном институте стандартов и технологий у него пять золотых медалей Министерства торговли.

Почему Цзюня Е называют гением

Е превратил тихую, почти невозможную дисциплину в инструмент, который измеряет форму пространства-времени в лаборатории. Большинство учёных гонятся за новыми явлениями; Е гонится за всё меньшей погрешностью, раз за разом, пока сама погрешность не становится открытием. Его часы не просто показывают время. Они говорят нам, с точностью, которую никто не считал достижимой, как Вселенная его хранит.