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
光学时钟“升天”助力精准导航
科学家们对于精准时间的追求从未停止,目前世界上最准的时钟当属光学时钟。虽然早有研究人员提出将光学时钟应用到卫星上,以提升卫星定位的准确程度,但如何保持光学时钟在太空中与地球上一样稳定发挥,一直是争论的焦点。 1小时由60分钟组成,1分钟由60秒组成,那么1秒钟有多长?它是时钟上秒针的一格,也
原子吸收AAS元素分析方法锶Sr
1. 基本特性: 原子量 87.62 电离电位 5.7 (ev) 离解能 4.8 (ev)2. 样品处理: HF; HCL; HNO3; HCLO4; HF+HCLO4; NaOH+Na2CO3.3. 分析条件 分析线 460.7 nm 狭缝 0.2 nm 空心阴极灯电流
原子吸收AAS元素分析方法锶Sr
原子吸收AAS--元素分析方法--锶Sr1. 基本特性: 原子量 87.62 电离电位 5.7 (ev) 离解能 4.8 (ev)2. 样品处理: HF; HCL; HNO3; HCLO4; HF+HCLO4; NaOH+Na2CO3.3. 分析条件 分析线 460.7 nm
时间停止|中国计量科学研究院首席科学家李天初逝世
据中国计量科学研究院消息,2022年12月28日,中国工程院院士、杰出的计量科学家、我国国家时间频率体系建设领军者,中国计量科学研究院首席科学家李天初同志因病医治无效,在北京逝世,享年77岁。以下为讣告正文讣告中国共产党的优秀党员、中国工程院院士、杰出的计量科学家、我国国家时间频率体系建设领军者,中
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
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
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
中国计量院李天初院士荣获2015年度何梁何利奖
11月4日,何梁何利基金2015年度颁奖大会在京举行。47位科学家获奖,其中中国计量院李天初院士荣获“科学与技术进步奖”。全国政协副主席、科技部部长万钢出席颁奖大会并致辞,何梁何利基金信托委员会主席、评选委员会主任朱丽兰作工作报告,中国药学会理事长、中国工程院院士桑国卫,中国科学院院长白春礼,中
中国计量院首席研究员李天初荣获2015年度何梁何利奖
11月4日,何梁何利基金2015年度颁奖大会在京举行。全国政协副主席、科技部部长万钢出席颁奖大会并致辞。何梁何利基金信托委员会主席、评选委员会主任朱丽兰作工作报告。中国药学会理事长、中国工程院院士桑国卫,中国科学院院长白春礼,中国人民解放军副总参谋长乙晓光等出席并为获奖人颁奖。此次共有47位科学
利用X光的衍射判断材料晶格结构的原理
描述X射线衍射条件,还可以用布拉格方程:2dsinθ=nλ式中d为相邻两个晶面之间的距离;θ为入射线或反射线与晶面的交角;λ为X射线波长;n 为正整数。布拉格方程与劳厄方程虽然表达方式不同,但其实质是相同的。当 X射线的波长与入射线方向以及晶体方位确定以后,劳厄方程中的λ、、b、c、0、β0、γ0
冷镱原子精密光谱的研究进展(二)
为使镱原子的二级冷却能有效地进行,需要线宽远小于182 kHz 且频率稳定的556 nm 激光源。首先,采用PDH 技术将556 nm 激光器频率锁定在高精细度的光学谐振腔上,线宽测量结果约为3 kHz,足以满足二级冷却实验的需求;其次,将PDH误差信号参考在镱原子的1S0(F=
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
首台量子气体显微镜可对单个锶原子成像
科技日报北京4月24日电 (记者刘霞)在一项最新研究中,西班牙巴塞罗那科学技术学院(ICFO)科学家建造了全球首台能对锶量子气体内单个原子成像的显微镜,并以希腊神话中雪神的名字命名为“喀俄涅”(QUIONE)。这台量子气体显微镜有望用于模拟更复杂材料,揭示新的物质状态,也可用于量子模拟,解释当前计算
高性能小型化相干布居囚禁原子钟问世
日前,中国科学院国家授时中心(NTSC)研究员张首刚和云恩学带领的原子钟研究团队研制出高性能小型化相干布居囚禁(CPT)原子钟,解决了高性能CPT原子钟难以小型化的瓶颈问题。 时间是目前测量精度最高的物理量,基于光晶格的锶原子光钟稳定度可达E-19量级,但是因其体积过于庞大而不便于携带。国际上的
冷镱原子精密光谱的研究进展(五)
5.2 频率稳定性测量 事实上,钟跃迁中心频率f0的闭环锁定伴随着对f±1/2的锁定。因此,可利用f+1/2和f-1/2的频差评估一台171Yb 光学原子钟的自比对稳定性。如图8所示,f±1/2差频的相对稳定度为8.4 × 10-15/ √τ ,没有发现诸如磁场起伏引起显着的频
中国计量院的专业院所
分析测试百科网讯 前不久,有媒体报道,中国计量科学研究院研制的锶87原子光晶格钟(锶光钟)数据首次被国际频率标准工作组采纳,为我国未来在重新定义秒的国际问题上争得了话语权。 中国计量院的专业院所:14个计量专业所 中国计量科学研究院的发展历程 中国计量院自建院以来已建立了长度与精密工程所、热
广义相对论有了迄今最高精度测量
美国天体物理联合实验室(JILA)的物理学家对爱因斯坦广义相对论的时间膨胀效应进行了有史以来最小尺度的测量,结果表明,两个相隔仅一毫米的微小原子钟,确实以不同的速度运转。16日发表在《自然》杂志上的论文描述了这一实验,并提出了如何使原子钟比当今最好的设计精确50倍的方法,或为揭示相对论和引力如何与量
日本研制出世界最精准时钟-160亿年误差仅1秒
日本东京大学制作的2台“光晶格钟”,2台钟之间产生1秒误差需要160亿年。(图片来源:网页截图) 据日本共同社报道,日本东京大学量子电子学教授香取秀俊领导的研究小组宣布,已制作了2台“光晶格钟”,并相互确认了精确度。“光晶格钟”较目前定义时间基本单位1秒长度的铯原子钟精确100倍以上。据介绍,即使
高性能小型化相干布居囚禁原子钟问世
高性能小型化CPT原子钟实验构型与频率稳定度测试结果 云恩学供图 日前,中国科学院国家授时中心(NTSC)研究员张首刚和云恩学带领的原子钟研究团队研制出高性能小型化相干布居囚禁(CPT)原子钟,解决了高性能CPT原子钟难以小型化的瓶颈问题。 时间是目前测量精度最高的物理量,基于光晶格的锶原子光钟
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
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
日Masatoshi-Kajita博士访问武汉物数所
3月3日至4日,应中科院武汉物理与数学研究所囚禁离子研究组之邀,日本通讯信息技术研究所(NICT)Masatoshi Kajita博士来所交流访问,并作了两场题为Precise measurement of vibrational transition frequencies of mo
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
观察鲜活生物细胞的重大革新:晶格层光显微术
活生生的细胞在显微镜下是什麼样子?科学家今年有了重大突破。2014年10月24日《科学》(Science)期刊,封面故事是现任中央研究院应用科学中心助研究员陈壁彰,在美国诺贝尔化学奖得主Betzig实验室所做的研究「晶格层光显微术」(lattice light sheet microscopy)
计量的作用和战略地位
分析测试百科网讯 前不久,有媒体报道,中国计量科学研究院研制的锶87原子光晶格钟(锶光钟)数据首次被国际频率标准工作组采纳,为我国未来在重新定义秒的国际问题上争得了话语权。计量的作用和战略地位 一般认为计量有两个方面的基础作用。一是建立信心。计量通过建立测量的溯源性,获得可靠的测量结果,使标准
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
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
重新打开生物学大门:light-sheet晶格层光显微镜
在生物学界,对活体细胞的观察至关重要。所以曾经有人提出过拍摄正在运动的细胞图片,但技术上无法达到要求。 现在,诺贝尔化学得主Eric Betzig的团队宣布:继手掌显微镜之后,又研发出一种新型的光学显微镜,被命名为“晶格层光显微镜”。由于晶格层光显微镜的出现,传统光学显微镜所遇到的难题就迎刃而解了