NIST团队利用光学技术研发下一代微型芯片级原子钟

NIST下一代微型原子钟的核心是一个芯片上的蒸汽电池(以高“光学”频率滴嗒),图为显示在一粒咖啡豆旁。玻璃电池(芯片中的方形窗口)含有铷原子,其振动提供时钟的滴嗒。整个时钟由三个微晶片组成,外加辅助电子和光学元件。 核心组件 美国国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家及其团队展示了一种实验型的下一代原子钟,这种原子钟在高“光学”频率滴嗒,比通常的原子钟要小得多,由三个小芯片加上支持电子和光学的芯片组成。 据Optica期刊中介绍,这种芯片级别的时钟是基于晶片上一个名为“蒸汽电池”的小玻璃容器中铷原子的振动,即“滴答声”。芯片上的两个频率梳就像齿轮一样,将原子的高频光学滴答声连接到一个更低的、可广泛应用的微波频率上。 这款新型钟的核心芯片只需要很少的能量(仅275毫瓦),随着技术的进一步进步,它有可能变得足够小,可以手持使用。像这样的芯片级光学钟最终可能会在导航系统和电信网络等应用领域取代传统的振荡器,成为卫星上的......阅读全文

NIST团队利用光学技术研发下一代微型芯片级原子钟

  NIST下一代微型原子钟的核心是一个芯片上的蒸汽电池(以高“光学”频率滴嗒),图为显示在一粒咖啡豆旁。玻璃电池(芯片中的方形窗口)含有铷原子,其振动提供时钟的滴嗒。整个时钟由三个微晶片组成,外加辅助电子和光学元件。  核心组件  美国国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家及其团队展示了一种实

最精准铝原子钟展示爱因斯坦相对论

  据美国物理学家组织网9月23日报道,美国国家标准技术研究院(NIST)的物理学家使用一对世界上最精确的原子钟,揭示了日常生活中的“时间膨胀”效应。研究表明,离地球重力源越远,时间过得越快。虽然这种差异很难被人觉察,但却从更贴合实际的层面证明了爱因斯坦相对论的准确性。研究发表在24日

研究首次对比3个顶级原子钟精度

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455005.shtm 原子钟的心脏      图片来源:新加坡国立大学 三维量子气体原子钟     图片来源:G.E. Marti/JILA  用原子钟寻找暗物质     图

首次达到小数点后18位:原子钟比较测量精度创新高

  原子钟在基础物理研究中有广泛应用,但是频率比的测量精度在近10年中几乎没有提升。本研究对27Al+,87Sr,171Yb组成的原子钟网络测量了频率比,并得到了对超轻玻色子暗物质与标准模型场的潜在耦合的改进约束。该进展为移动、机载和远程光学时钟网络奠定了基础,这些网络将用于测试物理定律并改善国际计

NIST溯源的吸光度标准

NIST溯源的吸光度标准用户可以使用我们的NIST溯源的吸光度标准来校验您的海洋光学光谱仪系统和其它设备的精确度。有两个校准标准套装(针对紫外的STAN-ABS-UV型套装,和针对可见光的STAN-ABS-VIS型套装)每个套装包含一个针对低、中、高吸光度的标准,可以在给定吸光度数据范围

如何选用NIST可追溯标准液?

如何选用NIST可追溯标准液?——CLEAN pH标准液,CLEAN 电导率标准液 适用场合: ● 需要测量 pH 值,电导率值的场合。测量困境: 电化学测量仪器的标准取决于标准液:标准液是一切电化学测量仪器的基石, 对电化学仪器测量的准确性起到关键作用。电化学测量仪器只有经过定期准确的校准, 才能

下一代光学原子钟可用于探测引力波

   英国《自然》杂志29日在线发表的一项物理学研究指出,下一代光学原子钟已经能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这一成果可用于探测引力波、检测广义相对论以及寻找暗物质。  时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟的测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加

NIST肽段分析新参考标准问世

美国国家标准技术院(NIST)出版了参考材料设计方案,改善其测量生物分子样本中肽质量和浓度的实验的性能和可靠性。新的参考材料被认为是蛋白分析中的一种重要工具。 蛋白质组学研究以及蛋白在生物学中的作用是现代医学研究最为引人注目的领域之一。蛋白是经典的大分子,由成百上千个氨基酸组成,也能被分成大约50

NIST的光机械加速测量方法

  当你在一条双车道的路上以限速行驶时,一辆汽车突然从你右边的车道上冲出。你猛踩刹车,在撞击的瞬间,安全气囊就会膨胀,让你免受伤亡。  光机械加速度计的图示,它使用光来测量加速度。这款由NIST研制的装置由两块硅片组成,红外激光从底部硅片进入,从顶部出来。顶部的硅片包含一个悬浮在硅梁上的质量块,这使

原子钟精度提升将推动物理学进步

美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的美国天体物理联合实验室(JILA)的科学家们,成功开发出了迄今已知最精确的原子钟。这款原子钟不仅能精准计时,还有助在广阔的空间范围内进行精准导航,并搜索新粒子。相关论文已经被最新一期《物理评论快报》杂志接收。物理学家组织网在本月稍

华人物理学家叶军:做出世界上最准的钟

叶军是美国科罗拉多大学物理学教授、美国国家标准和技术局(NIST)与科罗拉多大学联合建立的实验天体物理实验室(JILA)研究员。2006~2007年,他的研究小组做成一台世界上最准确——每7000万年仅误差1秒——的锶原子光钟 (optical atomic clock) ,精度超过了目前存放于美国

美物理学家研制最精确原子钟-五十亿年不差一秒

       锶晶格钟   美国物理学家研制出迄今最精确的原子钟,运行50亿年也不会偏差1秒。   这个“锶晶格钟”由美国国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学共同创建的美国天体物理联合实验室(JILA)研制而成,精确度比先前纪录保持者——量子逻辑时钟高50%。   研究人员在《自然》

NIST通过穿透的方法检测混凝土的早期腐蚀

这是一个位于加利福尼亚北部的麦克艾比海滩附近的废弃建筑,可以看出钢筋混凝土的腐蚀十分厉害。利用太赫兹波NIST评估新方法可以直接穿过覆盖的混凝土,检测钢筋在早期阶段的腐蚀。An abandoned building on Northern California's McAbee Beac

FDA和NIST对细胞治疗中的细胞计数

近年来,由于细胞治疗方法的兴起,人们日益需求能够高质量、稳健、有效进行细胞表征测定的方法。细胞计数,作为细胞疗法中最基础的检测项目,现今需要更高的检测可信度。2017年4月,美国国家标准与技术研究院(NIST)&食品与药物管理局(FDA)共同举办了一场专注于细胞计数的研讨会,聚焦于选择、设计和验证细

氢铷原子钟,导航更精准

  日前,我国采取一箭双星方式,成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星,这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。  原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,

我国开展光频原子钟研究

  今日,从中国航天科工集团二院203所获悉,该所已开始从事光频原子钟研究。  光频原子钟是近年来快速发展的研究方向。相对于传统微波原子钟,它利用原子(离子)在光学波段的跃迁辐射,稳定度、不确定度明显提升,可以预期光频基准钟和守时钟的发展将对下一代导航定位、时间保持等应用方向产生深远影响,将整体提升

原子钟可更精确测量时空扭曲

  《自然》近日在线发表的一篇论文指出,下一代光学原子钟能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这些钟可用于探测引力波、检测广义相对论、寻找暗物质。  时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加会导致山顶的钟比地面的钟走得

专家详解导航卫星的“心脏”——原子钟

前不久,中国航天科工集团公司传来喜讯,该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟,它有望应用于下一代北斗导航卫星。 有人可能会犯迷糊:原子钟是什么钟,跟导航有什么关系?203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者,原子钟就是导航卫星的心脏。 从根本上说,导航的核心就是

美科学家证实量子无线电可助地下水下通信和测绘

  美国国家标准技术研究院(NIST)的科学家证实,量子无线电可以在GPS、普通手机、无线电信息难以抵达,甚至完全不能工作的地方(例如峡谷、水下和地下)实现通信和测绘。当GPS信号难以穿透水、土壤、建筑物墙壁、摩天大楼时,难以用于潜艇、扫雷、军事或救灾时,以及无线电信号因瓦砾或电磁设备干扰的混乱环境

NIST发布单壁碳管的首个标准参照物

  美国国家标准与技术研究院(NIST)发布了单壁碳纳米管的世界首个标准参照物。   高纯度的碳纳米管,尤其是单壁碳纳米管,难以大批量生产,且生产过程复杂,会引入大量杂质,而且批与批之间的质量差异很大。   NIST的研究团队开发出单壁碳管定量分析的方法,推出最新产品“碳纳米管标准参照物2483

超精密原子钟布下“天罗地网”抓捕暗物质

  据美国太空网近日报道,研究人员正在建立一个由迄今最精确的计时器——原子钟组成的网络,以“抓捕”暗物质。暗物质是一种看不见的物质,据信约占宇宙所有物质的六分之五。  暗物质通过其对恒星和星系运动的引力效应来宣示自身的存在,但科学家一直未厘清它由什么构成。目前,所有已知粒子作为暗物质备选粒子的可能解

美国科学家找到一种控制带电分子的方法——量子逻辑

   美国国家标准技术研究院(NIST)的研究小组最近宣布解决了一个棘手的科学难题,即如何控制单个带电分子或分子离子的量子特性。关键是:利用拟用于未来量子计算机运算的类似“量子逻辑”操作。新技术像激光冷却和其它技术控制原子一样有效控制分子,具有广泛的应用潜力。原子的量子控制将彻底改变原子物理学,引领

NIST激光梳状系统可测量空气中主要的温室气体

  美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员升级了他们的激光频率梳仪器,可以同时测量空气中的三种温室气体:一氧化二氮、二氧化碳和水蒸气,以及主要的空气污染物:臭氧和一氧化碳。    NIST的研究人员使用激光频率梳仪器同时测量了空气中的三种温室气体:一氧化二氮、二氧化碳和水蒸气,以及主要的空气

使用HRMAM对-NIST单抗的关键质量属性进行监控

  随着治疗性生物产品在全球药物市场所占份额的不断提高,各 国监管机构通过发布质量源于设计(Quality by Design, QbD) 原则等手段,对生物药的质量控制提出了更高的要求。对于生 物制药企业而言,在生产及批次放行过程中对关键质量属性 (critical quality attribu

中国冷原子钟将太空计时精度提高1个数量级以上

  中国天宫二号空间实验室2016年成功发射入轨后已开展一系列科学任务。中国科研人员24日报告说,空间实验室搭载的高性能冷原子钟实现了超高精度,将目前人类在太空的时间计量精度提高1至2个数量级,有助推动导航和空间基础物理前沿研究的发展。  由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统,在天宫二号上

金属所材料在梦天实验舱任务中获应用

10月31日15时37分,中国空间站梦天实验舱在海南文昌航天发射场由长征五号B遥四运载火箭发射升空。 《中国科学报》从中国科学院金属研究所(以下简称金属所)获悉,该所研究员马宗义团队研制的新型铝基复合材料成功应用在梦天实验舱太阳翼柔性展开机构关键部件、多个实验机柜转接件、电源散热载体、空间冷原子

《科学》:美华裔科学家另类验证相对论

  爱因斯坦相对论描述重力对时间流逝的影响,推断时间流逝速度取决于人所处位置:时钟距离重力源越远,运转越快;反之,越靠近重力源,运转越慢。  依照这一理论,美国科学家借助超级精准时钟验证处于不同高度的时钟速度变化,结果发现所处位置越高,时间过得越快,或可理解为,人“老”得越快。精化原

三千万年误差小于1秒-“高冷”原子钟怎样炼成

  “在过去二十年有很多人努力要把冷原子钟送到空间,中国第一次展示了空间冷原子钟实验,这是一项惊人的技术成就。”  “在太空中进行冷原子实验是当前最有吸引力的前沿方向,由于中国的重要贡献,世界上第一次完成了这样的实验。”  “随着实验的成功,中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿。”  天宫

使用NIST库搜索Xevo-TQGC系统数据以鉴定分析物

  目的:证明Xevo™ TQ-GC系统生成的EI谱图可以与 NIST标准数据库v17中对应的谱图进行很好的 匹配。   背景:EI GC-MS是一种用于未知物分析的成熟技 术。尤其是EI的特性之一能够可重现地生成 丰富的特征碎裂模式,这对于成功使用EI数 据鉴定未知化合物十分重要。由于EI碎

使用NIST库搜索Xevo-TQGC系统数据以鉴定分析物

  目的:证明Xevo™ TQ-GC系统生成的EI谱图可以与 NIST标准数据库v17中对应的谱图进行很好的 匹配。   背景:EI GC-MS是一种用于未知物分析的成熟技 术。尤其是EI的特性之一能够可重现地生成 丰富的特征碎裂模式,这对于成功使用EI数 据鉴定未知化合物十分重要。由于EI碎