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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。 时间这么精确有什么用?大有用处!而且,科技越发展,用处越大! 就拿已深入每个人生活的全球卫星导航系统来说,精密时间测量发挥了重要作用。导航系统需要多颗导航卫星组网运行,每颗卫星上都放置有特殊的高准确度的钟,将时间发送到地面。科研人员根据接收到不同卫星信号的时间差和坐标,计算出地面的具体位置。在这个过程中,时间越精确,时间差的测量误差就越小,定位的准度就越高。 中国计量院时间频率研究所所长房芳告诉记者,高精度的时间测量还在5G通信、航天发射和测控、智慧城市等领域有......阅读全文

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

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

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

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

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

日本高精度光晶格钟成功测定海拔差

  日本研究人员16日宣布,成功利用160亿年误差只有1秒的锶原子光晶格钟测定了相距约15公里的两个地点的海拔差,今后这一技术可以用于监视火山活动等。   2015年2月,东京大学教授香取秀俊等人发明了精确度极高的锶原子光晶格钟,160亿年才产生1秒误差。这是在实验中确认的迄今世界最高精确度的光

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

我国锶原子光钟关键技术研究获进展

“高准确度原子光学频率标准仪的研制与开发”课题通过验收   近日,由中国计量科学研究院等单位共同承担的“高准确度原子光学频率标准仪的研制与开发”课题,顺利通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题建立了锶原子塞曼减速器和激光冷却囚禁装置,研制了宽带钛宝石飞秒光梳和铒光纤光梳,完善了多个

日本开发出60万年仅误差一秒的计时器

  日本产业技术综合研究所近日宣布,该所研究人员在世界上首次利用镱原子开发出光晶格钟,这种光晶格钟运转60万年仅误差一秒。   产业技术综合研究所日前发布新闻公报介绍说,所谓原子钟就是以原子中电子的振动为振子的时钟,其中以电子振动非常迅速的光波段振动为振子的时钟称为光钟。光晶格钟是光钟的一种。