争相制造世界第一个核时钟或将颠覆原子钟黄金标准

1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。 原子钟是目前计时的黄金标准。这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Seiferle等人共同报告了一种新型的时钟-核钟,而这个时钟反而使用原子核的两个状态之间进行转换。 这样的核钟胜过现有的原子计时器(如铯原子钟)(相关报道:中国铯原子钟通过评审:2000万年不差一秒),并且在基础和应用物理学中都有极大应用,如核钟可能能够检测相对论效应,如微小的位势差(约1毫米),并成为大地测量的工具。此外,它可以提供一个灵敏的探针,用于研究基本物理力的时间和空间恒定性,如量子色动力学参数或电磁耦合常数。这两项研究被选为Nature 封面文章。 最后,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的核与化学科学部Jason T. Burk......阅读全文

争相制造世界第一个核时钟-或将颠覆原子钟黄金标准

  1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。  原子钟是目前计时的黄金标准。这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Sei

有望改写现今的定时标准,最精确的时钟即将诞生核钟

  1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。  原子钟是目前计时的黄金标准。 这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Se

叶军团队用紫外光学频率梳测量原子核激发态,为精密计量提供平台

  “本来在睡觉的同事们半夜都醒了,看到消息之后他们迅速打车赶回实验室。大家看到信号后都非常兴奋。”对于最近作为封面故事发表在 Nature 的论文,张传坤至今难忘这一幕。  张传坤的导师是著名科学家叶军,美国科罗拉多大学博尔德分校教授和美国国家科学院院士。多年来,他和团队在原子分子光物理领域建树颇

“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路

核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度,并为基础物理学提供新见解。近日,科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率,即核时钟的“嘀嗒”声,发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所(JILA)

“核时钟”的突破为超精确计时铺平道路

  核时钟是一种通过测量原子核内微小的能量变化来计时的装置。这种时钟可以大大提高测量精度,并为基础物理学提供新见解。近日,科学家测量了导致稀有同位素钍-229原子核转移到更高能量状态的光的频率,即核时钟的“嘀嗒”声,发现其精度比之前最精确的时钟高出10万倍。该研究由美国实验天体物理联合研究所(JIL

科研人员:量子纠缠可提升光学原子钟精度

美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们,利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已

科学家成功展示核钟所有关键技术

  近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。  这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了精确测量,同时借助光学

科学家成功展示核钟所有关键技术

科技日报北京9月8日电 (记者张梦然)近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频

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

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

新型光学原子钟比铯钟精度高千倍

真空室中由铟(粉红色)和镱(蓝色)离子组成的晶体。图片来源:德国联邦物理技术研究院  德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟,其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度,可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期

新型光学原子钟比铯钟精度高千倍

真空室中由铟(粉红色)和镱(蓝色)离子组成的晶体。图片来源:德国联邦物理技术研究院德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟,其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度,可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期《物

新型原子钟为船舶精确校时-日误差不到300万亿分之一秒

美国导航和通信设备制造商Vector Atomic公司开发出一种超精密且坚固的新型原子钟。在最新一期《自然》杂志上,开发团队报告了该原子钟的开发和海上测试情况,其性能可与最好的商用原子钟相媲美,但封装体积要小得多。海上单时钟性能示意图图片来源:《自然》杂志随着船舶仪器越来越复杂,其背后的技术也越来越

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

《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

科学家研发新型时钟-用原子称重方式计时

  据国外媒体报道,物理学家近日表示,一种新型的时钟可以通过称重原子的方式计时。和标准的原子钟相比,它的工作原理有着很大的不同,这种新型时钟能更加精确地记录时间。  标准的原子钟利用了原子吸收电磁辐射这一原理,如某些特定频率的光,它的内部结构可以从一个量子态跳跃到另一个量子

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

突破性的微型芯片可能是实现精确度提高1000倍全球定位技术的关键

  光学原子钟有可能将计时和全球定位系统精度提高1000倍,从而提高手机、计算机和导航系统的精度。 然而,由于其体积庞大、结构复杂,因此无法在研究实验室之外广泛使用。现在,美国普渡大学(Purdue University)和瑞典查默斯理工大学(Charmers University of Techn

研究人员称:新光学晶格钟或将重新定义时间

  我们曾经使用地球的自转来测定时间,地球自转一圈相当于一天。但是由于地球旋转时在它的轴线上摇摆,因此有的日子会出现长短变化。我们现在使用的是原子钟,它已经被证实是一种非常精准的计时方法,而且从20世纪60年代开始在国际单位制中用于定义秒。但是研究人员对另一种光学晶格钟进行测试后发现它更准确。法国研

高校女教师困境:当生育时钟与考核时钟同时响起

3个月前,37岁的高校女教师王漾生下了小孩,但她并未沉浸于初为人母的喜悦。按照她任职学校“非升即走”的制度,若考核期内未能晋升副教授者,王漾就面临离职风险。今年是她考核期的最后一年,论文还没发够的她在每天短暂的睡眠中,一遍又一遍地梦到考试。 近十年来,随着新聘任机制的全面推开,中国相当多的高校实

核钟研发取得重大进展,三电荷钍229离子衰变寿命测得

  据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。  目前最先进的光学原子钟计时极为精确

原子钟技术验证时间存在量子叠加态

根据量子理论,时间的流逝本身可能处于量子叠加态,即同时以更快和更慢的速率“流动”。这一长期停留在理论层面的设想,如今有望借助先进原子钟技术在实验中得到验证。美国史蒂文斯理工学院研究人员20日将相关成果发表于《物理评论快报》杂志。囚禁离子是一种多功能平台,被广泛用于量子计算和超高精度计时。最新研究表明

核钟研发取得重大进展

科技日报北京8月21日电 (记者张佳欣)据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。目

日本改进镱原子光晶格钟-900万年误差一秒

  日本产业技术综合研究所11月1日发表公报说,该所开发的镱原子光晶格钟运转900万年才出现一秒的误差,在日前召开的国际度量衡局会议上被选为秒的新定义标准器的“候补队员”。   公报说,该所研究人员在2009年开发出运转60万年仅误差一秒的镱原子光晶格钟的基础上,通过改良激光光源的频率控制等,减少

科学家根据相对论发现:人住得越高老得便越快

华裔科学家周钦文和他的团队研制的超精准原子钟。  华裔科学家根据相对论发现:一个生活在纽约102层帝国大厦楼顶上的人比生活在楼底大街上的人每秒衰老速度快1.04亿分之一秒。  据新华社电 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

芯片内部时钟电路原理

芯片内部时钟电路原理芯片内部时钟电路是一种用于提供芯片内部时钟信号的电路。它通常由一个振荡器、一个分频器和一个时钟控制器组成。振荡器是一种电路,它可以产生一个固定频率的时钟信号。振荡器可以是晶体振荡器(XO)、外部振荡器或内部振荡器。分频器是一种电路,它可以将振荡器产生的时钟信号除以一个固定的数字,

重订的遗传-时钟-

  加州大学圣地亚哥分校的科学家们已经开发出一种可能减缓细胞衰老过程的方法,使用一个振荡的基因"时钟"。在测试中,发现酵母细胞的寿命明显长于那些没有的细胞。我们都害怕的熟悉的衰老症状从细胞层面开始。  构成人体的数万亿个细胞中的每一个都在其一生中经历了一连串的分子变化,承受着不同类型的损害,直到最后

2.4公里!激光稳定传输距离创新纪录

科技日报北京1月25日电 (记者刘霞)澳大利亚科学家在最新一期《物理评论快报》杂志上撰文称,其研发的激光系统创下了激光在大气中稳定传输距离的新纪录——2.4公里,稳定性为此前系统的100多倍。这一最新进展有助于科学家构建原子钟,验证相对论等物理学原理,测试与暗物质有关的理论以及帮助将探测器送入太空等

最精准太空时钟即将发射

  4月21日,最精确的太空时钟在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心搭载美国太空探索技术公司的“猎鹰9”号火箭发射,并将利用地球上最好的时钟建立一个高度同步网络。然而,这个准备了数十年的项目只能运行几年,然后随着国际空间站在这十年结束时脱离轨道而燃烧殆尽。  太空原子钟组合(ACES) 是欧洲航天局(ES

日本打造最精准原子钟-可探测地球引力变化

  北京时间4月7日消息,日本专家组成的一个研究小组研制出迄今为止制造的精准度最高的原子钟。这台光晶格钟灵敏度极高,能够探测到地球引力发生的变化,允许科学家测量时间的精度达到令人吃惊的17位数。此外,它也可用于大幅改进GPS跟踪系统,探测最小10厘米的高度差。   日本研究小组表示