La definición actual de un segundo se establece aquí y encontré una presentación en el sitio BIPM que analiza los planes para cambiar a una definición "mejor" de un segundo. Puedes encontrar la presentación aquí . El plan es utilizar una nueva definición basada en "una transición óptica". ¿En qué se queda corta la definición actual? La presentación de BIPM trata de explicar por qué necesitamos una nueva definición, pero no tengo los antecedentes para entenderla.
Como regla general, la relativa estabilidad y precisión que puede esperar lograr con cualquier oscilador está limitada por la cantidad de períodos que puede observar su sistema. Para la definición actual de un segundo, el oscilador es una transición de microondas a aproximadamente . Dado que atrapar los átomos cambia los niveles de energía, debe tirarlos y medirlos cuando vuelven a caer, lo que significa que el tiempo de interacción efectivo es del orden de segundos.
Por otro lado, el uso de una transición en la parte óptica del espectro mantendría los tiempos de observación aproximadamente en el mismo orden pero aumentaría la frecuencia de la radiación hasta aproximadamente . Como señala Gill, esto significaría incertidumbres más bajas en dos o tres órdenes de magnitud, simplemente porque se observa un número mucho mayor de períodos.
La definición de segundo está bien para lo que estamos haciendo ahora. Sin embargo, la tecnología de reloj de iones fríos está realmente cerca de este límite fundamental. Como muestra la presentación (página 3), los relojes ópticos han superado muchas de las razones técnicas que hacen que sea difícil trabajar con ellos, así como algunos problemas fundamentales resueltos por el peine de frecuencia, para ponerse al día con los relojes de fuente. Por lo tanto, es el momento de preguntarse si no deberíamos hacer de las transiciones ópticas el estándar fundamental y dejar de preocuparnos por calibrarlas con un (menos preciso) reloj de fuente.