原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为
据《新科学家》杂志网络版近日报道，世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能：科学家可将它用作量子模拟器，来研究磁体内部电子的量子行为，以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。 物理学中有许多难以解答的问题，因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配，比如电子之间的量子相互作用产生的磁性，就很难进行计算机模拟。目前，固体内部电子的行为可以利用冷却到高于绝对零度(零下273.15℃)万亿分之几摄氏度的原子进行物理建模，其比电子本身更大、更容易操控，是开展实验的理想工具。但这种手段面临的主要障碍是，超低温条件在实验室中不太容易实现。 现在，美国天体物理联合实验室的理论家安娜·玛丽亚·雷伊和她的研究团队，在实验中偶然发现了一种可以在高出几个量级的温度条件下模拟量子行为的方法——利用原子钟。 原子钟是通过一组原子在两个不同能级之间的跃迁来计时的。该研究小组原本只是研究锶原子钟。当激......阅读全文
首次达到小数点后18位：原子钟比较测量精度创新高
原子钟在基础物理研究中有广泛应用，但是频率比的测量精度在近10年中几乎没有提升。本研究对27Al+,87Sr,171Yb组成的原子钟网络测量了频率比，并得到了对超轻玻色子暗物质与标准模型场的潜在耦合的改进约束。该进展为移动、机载和远程光学时钟网络奠定了基础，这些网络将用于测试物理定律并改善国际计
英国政府拨巨款将量子研究从实验室推向工业应用
超精原子钟和量子计算机是英国政府大力推进的技术。最近，英国政府选择了4个科研团体，拨款1.2亿英镑将他们的量子研究从实验室推向工业应用：这4个团体由伯明翰、格拉斯哥、牛津和约克大学领导，还包括其他13家大学和132家公司。研究范围涵盖从环境感测到安全通讯的量子应用工具。 据自然网站12月2日报
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
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
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
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
听不到却恒久不变的“嘀嗒”声
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
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
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
计时电流法的介绍
计时电流法，一种电化学方法。向电化学体系的工作电极施加单电位阶跃或双电位阶跃后，测量电流响应与时间的函数关系。
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
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
揭秘天宫二号上的空间冷原子钟:3000万年误差1秒
成功发射的天宫二号搭载了多种高精尖科学装备。其中，由中科院上海光机所研制的“定时神针”——空间冷原子钟，有望实现约3000万年误差1秒的超高精度，这将是国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟，也是目前在空间运行的最高精度原子钟。 人类社会发展离不开对时间的精确测量。之前，在太空中运行的
牛津大学实验室预售天价“富勒烯”－每克近10亿元
你还在天真地认为钻石、铂金等贵金属是世界上最昂贵的商品吗？如果是，那你就过时了！据美国猎奇新闻网站“odditycentral.com”12月23日报道，近日，英国牛津大学实验室预售其2014年研发成功的人造碳基材料——富勒烯(fullerene)，每克价格近10亿元。 富勒烯又名巴基球(bu
三国科学家团队建议研制包含两个原子的分子钟
来自德国、保加利亚和俄罗斯的科学家组成的科研团队在《物理评论快报》撰文建议，创建一种包含两个原子的分子钟，可用来厘清“电子和质子的质量比是否会随着时间的推移而改变”这一难题。他们认为，这种分子钟有望使我们发现目前还不为人知的物理学基本法则。 众所周知，原子钟是精确计时的黄金标准，是目前世界上最
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
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
中科院国家授时中心：全力校准国家标准时间
人物名片 国家授时中心：我国唯一的专门、全面从事时间频率研究的科研机构，负责北京时间的产生、保持和发播。自上世纪60年代起，一代代科研人员扎根陕西临潼，接续奋斗，通过对授时服务系统的研发和升级，不断校准“北京时间”，有力地助推了我国各领域科学研究和经济社会发展。 一秒钟，是手表秒针的一声“滴
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
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
《自然·材料》：“时间晶体”相互作用首次发现
一个国际科研团队在最新一期《自然·材料》杂志撰文称，他们首次观察到了“时间晶体”的相互作用。最新研究有望促进量子信息处理技术的发展，改善当前的原子钟技术，提高陀螺仪以及依赖原子钟的系统（如GPS）的性能。 时间晶体是一种物质态，不同于金属或岩石等标准晶体，后者由原子以规则的重复模式排列而成。2
研究建立兼顾脉冲星时和原子时优势的融合时间尺度
近日，中国科学院国家授时中心研究人员朱幸芝和童明雷等应用脉冲星计时观测数据和原子钟组之间的比对数据，建立了兼顾脉冲星时长期稳定性和原子时短期稳定性两者优势的融合时间尺度APT（Atomic -Pulsar time），这为日后脉冲星与原子钟的联合守时奠定了基础，研究成果发表在Monthly Noti
“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
电磁打点计时器简介
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4-6V，电源的频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。工作原理：当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生
203所65年，叶德培回忆计量发展
日前，为庆祝航天科工203所建所六十五周年，落实青年精神素养提升工作要求，203所召开“回望计量发展历程，传承前辈奋斗精神”红旗宣讲活动。邀请203所原副总工程师、总计量师叶德培，科技委高主任，为青年职工讲述航天计量事业的艰辛发展历程，讲授原子钟的曲折研制经历，引领新时代航天计量人弘扬航天精神、
《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
三千万年误差小于1秒－“高冷”原子钟怎样炼成
“在过去二十年有很多人努力要把冷原子钟送到空间，中国第一次展示了空间冷原子钟实验，这是一项惊人的技术成就。” “在太空中进行冷原子实验是当前最有吸引力的前沿方向，由于中国的重要贡献，世界上第一次完成了这样的实验。” “随着实验的成功，中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿。” 天宫
苦科学仪器巨头垄断久矣！量子传感有望革故鼎新
2016年12月底创立，5年时间融资5轮，最近一轮（C轮）融资数亿元人民币，估值达70亿元，这家公司就是国仪量子——孵化自中国科学技术大学的量子精密测量仪器产业初创公司。讯飞创投投资总监孙啸天忆起对国仪量子的投资，至今犹记当年的兴奋。2018年3月，该投资团队到国仪量子沟通参与A轮融资，4月底就完成