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。法国研究人员称，这种时钟每3亿年才会出现1秒误差。这种光学晶格钟的准确度是目前的原子钟三倍，现在的原子钟每1亿年就会出现1秒误差。 这种光学晶格钟使用激光照射原子来进行计时。 现在科学家们声称，光学晶格钟能够提高计时精度。正如老爷钟使用钟摆来测定时间段一样，原子钟使用的是非常规律的原子振动。我们目前的计时系统称作铯原子喷泉钟，通过将铯原子群暴露到微波中来使它们摆动。但是新的时钟使用光线来激活锶原子。来自巴黎天文台的Jerome Lodewyck博士说道：“在我们的时钟中使用了激光束。激光束比微波射线振动的更快，而且从某种意义......阅读全文
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
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
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
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
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（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
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
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
新研究诠释光钟超辐射外差频率测量机制
近日，郑州大学物理学院金刚石光电材料与器件团队在Physical Review Letters在线发表论文，理论诠释了光钟频率测量中可能的量子效应，理论上证明了超辐射激光的优势，也为进一步的机制探索提供了有效的值工具。图（a）为基于光晶格原子钟超辐射的外差测量示意图。图（b）为钙原子相关能级及过程示
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
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
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
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》
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
钟敏霖当选美国激光学会会士
美国激光学会执行委员会投票选举清华大学教授为学会会士（LIA Fellow），以表彰他为国际激光加工学术界和美国激光学会作出的贡献。授称号仪式将于9月在美国加州举办的国际激光与光电子学应用会议（ICALEO 2010）上进行。 美国激光学会成立于1968年，是国际激光、激光加工
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
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
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
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
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
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
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
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
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=
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
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
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。