锶原子光钟钟跃迁谱线探测中的程序控制（一）
任洁1, 刘辉1, 2, 卢本全1, 2, 常宏1, 张首刚1 摘要: 为了实现中国科学院国家授时中心研制的锶原子光晶格钟钟跃迁的自动化探测,设计了完整的自动控制系统。该系统主要由延迟精度与同步精度在μs 量级的时序控制系统和满足要求的激光频率扫描系统组成。两个控制系统均通过LabVIEW软件编程及虚拟仪器控制光场和磁场。完成了锶原子的两级冷却和光晶格囚禁,最终得到了高信噪比载波线宽为180 Hz的锶原子1S0-3P0钟跃迁谱线。谱线展现了高信噪比和窄线宽的特点,表明整个锶原子光钟系统的运行较为稳健,整个控制系统满足实验对于控制精度的需求,实现了锶原子光钟系统的自动化操作与控制。该控制系统具有一定普适性,也可拓展至需要对光场及磁场进行控制的其他系统中。关键词: 锶原子光晶格钟 时序控制 &nbs......阅读全文
锶原子光钟钟跃迁谱线探测中的程序控制（一）
任洁1, 刘辉1, 2, 卢本全1, 2, 常宏1, 张首刚1 摘要: 为了实现中国科学院国家授时中心研制的锶原子光晶格钟钟跃迁的自动化探测,设计了完整的自动控制系统。该系统主要由延迟精度与同步精度在μs 量级的时序控制系统和满足要求的激光频率扫描系统组成。两个控制系统均通过LabVI
锶原子光钟钟跃迁谱线探测中的程序控制（二）
3.2 磁场的时序控制磁场的控制涉及梯度磁场与诱导磁场的产生与控制两个方面。磁场与光场的时序控制有所区别，主要体现在磁场梯度的控制。在二级宽带冷却中，为了压缩冷原子团的大小，要将磁场梯度线性增大，需用相同形状的时序信号来进行触发和控制；但磁场在关断时会产生一个较大的自感电流，为了消耗该电流以保护磁场
光晶格冷原子锶光钟实现闭环运行
近日，由中科院国家授时中心张首刚、常宏团队研制的光晶格冷原子锶（87）光钟（以下简称锶光钟）成功实现闭环运行。自比对技术的初步测量评估显示，其输出频率稳定度为6×10-17@800s，单边极化钟跃迁谱线线宽为3.87赫兹。 锶光钟是目前世界上频率稳定度和频率不确定度性能最高的原子钟，实现的频率
锶原子光晶格钟：35亿年不差一秒
逝者如斯夫，不舍昼夜。对于两千多年前的古人来说，时间就是昼夜交替。对于今天的科学家而言，时间是原子的“跳动”。 在中国计量科学研究院，有一种特殊的计时设备——锶原子光晶格钟。它以锶原子的跃迁频率作为时间计量标准。而且，可以把时间测量的准确度提高到35亿年不差一秒。
锶原子光晶格钟：35亿年不差一秒
逝者如斯夫，不舍昼夜。对于两千多年前的古人来说，时间就是昼夜交替。对于今天的科学家而言，时间是原子的“跳动”。 在中国计量科学研究院，有一种特殊的计时设备——锶原子光晶格钟。它以锶原子的跃迁频率作为时间计量标准。而且，可以把时间测量的准确度提高到35亿年不差一秒。
我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶原子光晶格钟
该校潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）锶原子光晶格钟。据公开发表的数据，该系统不仅是当前国内综合指标最好的光钟，也使得我国成为继美国之后第二个达到上述综合指标的国家。相关成果日前发表于国际计量领域重要学术期刊《
我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶原子光晶格钟
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516682.shtm 记者25日从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）锶原子光晶格钟。
我国成功研制72亿年仅误差一秒的锶原子光晶格钟
中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）锶原子光晶格钟。据公开发表的数据，该系统不仅是当前国内综合指标最好的光钟，也使得我国成为继美国之后第二个达到上述综合指标的国家。相关成果日前发表于国际计量领
国家授时中心锶光钟研制取得进展
近日，中国科学院国家授时中心主任张首刚带领的量子频标研究团队在光频标研究中取得新进展。该团队的锶光钟研究组在研究员常宏指导下，通过直接对光学频率梳（简称光梳）的模式进行选择和放大，成功通过光梳产生了单模窄线宽激光光源，并应用于锶光钟装置系统，实现了锶原子的窄线宽冷却和钟跃迁频率测量。研究成果以题
授时中心用锶原子光晶格钟观测弗洛凯准粒子干涉效应
近日，中国科学院国家授时中心研究员常宏带领的实验团队与重庆大学物理学院教授张学锋带领的理论团队合作，利用光晶格锶原子光钟实验平台，首次观测到弗洛凯准粒子的干涉效应。 根据弗洛凯理论（Floquet），当一个量子系统被周期性驱动时，会出现弗洛凯准粒子激发。当其按两种模式同时驱动时，则相对相位有可
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
我国首台“锶钟”数据被国际采纳
9月14日，国际计量委员会（CIPM）频率标准联合工作组（CCL-CCTF WG FS）在巴黎召开会议，公布了最新的用于二级秒定义和米定义实际复现的标准波长（频率）推荐值列表。中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”）研制的锶原子光晶格钟数据被采纳：其绝对频率测量值被用于锶87原子光晶格钟5
中科院国家授时中心实现锶光钟绝对频率测量
2022年举办的第27届国际计量大会（CGPM）通过“关于秒的未来重新定义”决议——将利用光钟实现时间单位“秒”的重新定义，计划在2026年第28届CGPM大会上提出关于“秒”的重新定义的建议，并在2030年第29届CGPM大会做出最终决定。中国科学院国家授时中心（NTSC）担负着“北京时间”的产生
中科院国家授时中心实现锶光钟绝对频率测量
2022年举办的第27届国际计量大会（CGPM）通过“关于秒的未来重新定义”决议——将利用光钟实现时间单位“秒”的重新定义，计划在2026年第28届CGPM大会上提出关于“秒”的重新定义的建议，并在2030年第29届CGPM大会做出最终决定。中国科学院国家授时中心（NTSC）担负着“北京时间”的产生
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
冷镱原子精密光谱的研究进展（三）
晶格纵向上的原子运动是局域化的，因而原子具有分立的振动能级结构。如果原子温度足够低，自旋极化的原子将全部布居在振动基态，并且高阶的分波散射将消失。但是，经过两级冷却后的镱原子温度仍然较高，比较接近p 波离心势垒大小(约30 μK)，导致镱原子占据晶格势阱的多个振动能级，有可能发生p
冷镱原子精密光谱的研究进展（四）
为了获得傅里叶极限线宽的钟跃迁谱线，我们分别对谱线的功率展宽和塞曼磁子能级分裂进行了研究。随着钟探询的光功率减小，谱线的线宽不断变窄，同时超精细结构磁子能级间的4 个跃迁开始出现，两π跃迁的间隔与两σ跃迁的间隔之比约为1：5。利用主腔附近的三维线圈对剩余磁场进行补偿，使π和σ跃迁
上海光机所脉冲光抽运铷原子钟研究取得突破
中科院量子光学重点实验室王育竹院士领导的新型星载原子钟课题组在脉冲光抽运铷原子钟研究中取得突破性进展。课题组在2012年12月15日出版的国际学术期刊《光学快报》上发表的论文[Opt. Lett. 37, 5036 (2012)]中，首次报道了利用基于磁光旋转效应的正交偏振探测技术探测气
72亿年仅偏差1秒！我国科学家实现突破
中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、戴汉宁等组成的研究团队，成功研制了万秒稳定度和不确定度均优于5×10-18（相当于数十亿年的误差不超过一秒）的锶原子光晶格钟。据公开发表的数据，该系统不仅是当前国内综合指标最好的光钟，也使得我国成为第二个达到上述综合指标的国家。 据了解，在前期工作的基础上，研究
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
冷镱原子精密光谱的研究进展
1 引言 20 世纪末，科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁，并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率，非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质，检验基础物理规律和探索新的物理。一方面，原子经过激光冷却后运动速度减小，可冷却至μK、nK甚至
冷镱原子精密光谱的研究进展
20 世纪末，科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁，并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率，非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质，检验基础物理规律和探索新的物理。一方面，原子经过激光冷却后运动速度减小，可冷却至μK、nK甚至pK的温度，原子
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
欧阳钟灿院士：一次震撼的一线调研
“从来没有如此真切地感受过企业对技术的强烈渴求。”谈起自己的履职经历，作为全国政协科协界委员到江浙一带就“企业院士工作站”进行调研，是中科院院士欧阳钟灿履职7年来印象最深的一次。 浙江省宁波市鄞州区云龙镇是多家精密铸造企业聚集的地方。宁波浙东精密铸造有限公司也位于此地，但与其他企业不同的是，
国家重点研发计划项目“高精度原子光钟”启动
近日，记者从中国科学院武汉物理与数学研究所获悉，由该所高克林研究员任首席科学家承担的国家重点研发计划项目“高精度原子光钟”项目启动会在武汉召开。 据介绍，“高精度原子光钟”项目旨在解决在高精度时频体系方面制约我国科技发展的若干“瓶颈”问题，发展具有自主知识产权的新方法、新技术，实现高精度的囚
科研人员研制出稳定度达E18量级镱原子光钟
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院吕宝龙研究团队与华东师范大学马龙生团队合作，成功研制出一种高精度镱原子光钟，该光钟的频率稳定度达到E-18量级。相关成果近日发表在Metrologia上。 研究团队突破了镱原子光钟的多项关键技术，在黑体辐射频移的精准控制、直流Stark频移与原子碰撞频移的抑
我国钙离子光频标测量结果成为国际秒定义“候选者”
近日，记者从中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）获悉，国际计量局网站日前更新了国际秒定义候选跃迁频率的推荐值，精密测量院研究员高克林团队研发的钙离子光频标所测得的跃迁频率首次入选。 秒是时间的基本单位。1967年，国际计量大会通过了基于铯原子跃迁的新的秒定义，但随着光频
冷镱原子精密光谱的研究进展（一）
1 引言 20 世纪末，科学家们利用激光实现了原子的冷却和囚禁，并因此荣获1997 年诺贝尔物理学奖。将冷原子应用于光谱测量可极大提高光谱的精度和分辨率，非常适合用来精确研究原子的内部结构和物理性质，检验基础物理规律和探索新的物理。一方面，原子经过激光冷却后运动速度减小，可冷却
国际原子时出现首个光学钟
英国国家物理实验室（NPL）向国际计量局（BIPM）提供的英国光频率标准（NPL-Sr1）首次被纳入国际原子时（TAI）的确定中，为2030年实现国际单位制（SI）秒的重新定义作出了贡献。NPL将按时提交数据，使NPL-Sr1发挥更大作用。 国际原子时是确定协调世界时（UTC）的基础。目前，国
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