En los sótanos de cuatro institutos europeos había siete dispositivos, cada uno comparable a un diapasón de precisión inimaginable. Solo que en lugar de sonido, emiten un «tictac» de luz: oscilaciones de un láser confinado a una frecuencia específica por átomos de espectroscopía de estroncio, iterbio o mercurio. Estos átomos, enfriados hasta casi el cero absoluto, funcionan como un volante gigante que no se desvía ni un paso. La tarea era tan simple como comparar dos reglas: ponerlas una contra otra y ver si las marcas coinciden. Pero las reglas estaban en ciudades diferentes, y no las unía una mesa, sino un cable de fibra óptica de cientos de kilómetros.
Durante dos meses, las señales de los relojes del INRIM italiano, el LNE-OP francés, el NPL británico y el PTB alemán viajaron por una única red de hilos de vidrio. Los investigadores midieron las relaciones de frecuencia: en esencia, compararon cuántos «tics» de unos relojes caben en un «tic» de otros. La incertidumbre de esta comparación resultó comparable a intentar notar que la distancia de la Tierra a la Luna cambió en el grosor de un cabello humano. Para dos relojes de iterbio, el del NPL y el del PTB, la concordancia fue tan perfecta que la diferencia no superó 7,7×10⁻¹⁸. Es como si dos corredores, que salieran juntos, tras un año entero de carrera se separaran menos de una milésima de milímetro.
El principal resultado de la campaña no son solo números, sino una prueba: relojes construidos por equipos distintos en países distintos pueden ir al unísono a un nivel que antes se consideraba inalcanzable. Es un argumento directo para redefinir el segundo, desvinculándolo de la transición de microondas en el cesio y anclándolo a frecuencias ópticas. La red que envuelve los laboratorios se convierte en el sistema nervioso del futuro patrón de tiempo, donde cada nodo sincroniza su pulso con los demás, y todo el planeta vive según un único reloj invisiblemente preciso.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.27963
Optical clocks have achieved remarkable estimated fractional frequency uncertainties reaching the $$10^{-18}$$ level and below, enabling applications in fundamental physics, general relativity, and geodesy. However, the challenge of verifying the international consistency of optical clocks remains critical as efforts intensify toward redefining the SI second based on an optical transition or transitions. We report on a two-month international clock comparison campaign involving seven optical clocks in four national metrology institutes (INRIM, LNE-OP, NPL, and PTB) connected via the optical fiber network established in Europe. The campaign resulted in optical frequency ratios with uncertainties ranging from $$7.7\times10^{-18}$$ to $$6.1\times10^{-17}$$. Among the results, the $$^{171}$$Yb$$^+$$(E3) clocks at NPL and PTB demonstrated agreement within an uncertainty of $$7.7\times10^{-18}$$, marking the first international verification of two independently developed optical clocks below one part in $$10^{17}$$. The operation of the $$^{199}$$Hg clock at LNE-OP (formerly LNE-SYRTE) resulted in frequency ratios with improved uncertainties with $$^{171}$$Yb$$^+$$(E3), $$^{171}$$Yb, and $$^{87}$$Sr optical clocks. These results provide input for the redefinition of the second and underscore how fiber-linked clock networks can advance metrology and scientific applications.
En dos semanas de mediciones, los relojes más precisos del mundo se habrían desviado solo un segundo si hubieran funcionado sin interrupción desde el Big Bang.