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105億年偏差不到1秒！ 我國(guó)成功研制國(guó)際第五種高精度量級(jí)光標(biāo)頻
2022年04月18日 13:51:22
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：Lani 點(diǎn)擊量：4063
中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院高克林研究團(tuán)隊(duì)成功研制出相當(dāng)于105億年偏差不到1秒的鈣離子光頻標(biāo)，相這是國(guó)際上第五種達(dá)到這一精度的光頻標(biāo)。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院高克林研究團(tuán)隊(duì)成功研制不確定度達(dá)3×10-18的鈣離子光頻標(biāo)，相當(dāng)于105億年偏差不到1秒，這是國(guó)際上第五種達(dá)到這一精度的光頻標(biāo)。相關(guān)研究成果近日已于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用物理評(píng)論》發(fā)表。
頻率和時(shí)間的研究、對(duì)精密和準(zhǔn)確的不斷追求，是推動(dòng)物理科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。原子分子躍遷頻率的精密測(cè)量不但可以為基礎(chǔ)科學(xué)研究和先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展提供所需的高精度原子分子數(shù)據(jù)，而且也可以為檢驗(yàn)物理學(xué)基本理論和定律(如量子力學(xué)、相對(duì)論、宇宙學(xué)等)、測(cè)量物理常數(shù)(如精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)α)提供精密的實(shí)驗(yàn)手段。
光頻標(biāo)的發(fā)展基于優(yōu)良的原子體系和精密的探測(cè)系統(tǒng)，光頻標(biāo)是一套高精度測(cè)量體系，用于實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間或頻率測(cè)量。經(jīng)過科學(xué)家不懈努力，目前國(guó)際上已把鍶原子光頻標(biāo)、鐿原子光頻標(biāo)、鋁離子光頻標(biāo)、鐿離子光頻標(biāo)推進(jìn)到E-18同等精度。
鈣離子光頻標(biāo)主要由離子阱系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)以及飛秒光梳測(cè)量系統(tǒng)三個(gè)部分組成，光頻標(biāo)的研究是對(duì)精密極限的挑戰(zhàn)。高克林研究團(tuán)隊(duì)解決了黑體輻射頻移、多普勒頻移、微運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電四極頻移等影響鈣離子光頻標(biāo)不確定度的關(guān)鍵物理問題與技術(shù)難題，最終實(shí)現(xiàn)了不確定度為3×10-18的液氮低溫鈣離子光頻標(biāo)，精度相當(dāng)于105億年偏差不到1秒。
目前，國(guó)際上已把鍶原子光頻標(biāo)、鐿原子光頻標(biāo)、鋁離子光頻標(biāo)、鐿離子光頻標(biāo)推進(jìn)到E-18同等精度。
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