“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)的Jun Ye领导,9月5日发表于《自然》。 研究人员使用频率梳激光装置探测嵌入晶体中的钍-229原子核。 图片来源:JILA 这一突破来自于科研人员用一种名为频率梳的激光装置探测了钍-229原子核。从技术上讲,该装置不是一个时钟,因为它还没有被用来测量时间。但美国特拉华大学的原子物理学家Marianna Safronova说,如此令人印象深刻的结果使开发核时钟成为可能。 德国汉诺威大学的理论物理学家Elina Fuchs说,对“嘀嗒”声的测量被证明在粒子物理学中很有用。由于时钟的频率是由将原子核结合在一起的基本力决定,因......阅读全文
“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
“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)
俄科学家研发超精确时钟
俄罗斯科学院发布消息称,莫斯科鲍曼国立技术大学和俄科院列别捷夫物理研究所的科学家正在研发一种超精确激光时钟,其误差小于现有时间频率计量标准器具的十分之一。俄科学家的研究成果发表在《Quantum Electronics》杂志上。 俄科学家研发出了用于超精确时钟的高稳定脉冲发生器,其技术核
史上最精确的时钟诞生
科学家在制造一种全新类型的时钟方面迈出了重大的一步——一种基于原子核能量微小变化的时钟。原则上,核时钟甚至比目前世界上最好的计时器——光学时钟更精确,而且对干扰也不那么敏感。原则上,核时钟应该比光学时钟(如图)更精确、更稳定。图片来源:Andrew Brookes, National Physica
有望改写现今的定时标准,最精确的时钟即将诞生核钟
1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。 原子钟是目前计时的黄金标准。 这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Se
科学家研发新型时钟-用原子称重方式计时
据国外媒体报道,物理学家近日表示,一种新型的时钟可以通过称重原子的方式计时。和标准的原子钟相比,它的工作原理有着很大的不同,这种新型时钟能更加精确地记录时间。 标准的原子钟利用了原子吸收电磁辐射这一原理,如某些特定频率的光,它的内部结构可以从一个量子态跳跃到另一个量子
中外学者合作实现最精确测量,解析轻超核寿命
超氚核与超氢-4核的结构组成示意图 中国科大供图 “最新测量结果显示,轻超核寿命比自由Lambda重子寿命要小约20%,说明超子-核子束缚得很弱,其相互作用可能有新的物理机制。”张一飞解释说。 普通物质由核子,即中子和质子组成,只含有上下夸克。而某些“奇特”的原子核内部还有超子,是含有
实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项(三)
电池连接 大多数FS的RTCs都包括一个电池输入引脚。电池是用来保持当主电源断开后时钟能够正常走动。对于大多数设计来说,所用的电池都是钮扣锂电池。 有的RTCs用电源电压作为参考来决定什么时候VCC是有效电平。当VCC低于最小值时,器件进入写保护,禁止外部访问器件。当器件工作在VCC
实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项(二)
时钟格式 RTC用到了3种主要的数据格式,BCD格式,带月,星期,年等单独寄存器的二进制格式和无格式的二进制寄数器格式。 BCD是最常用的一种格式。它流行的一个原因是时间和日期数据可以很方便的读取,而不用转换。每8位寄存器代表两个数字(每个数字一个半位),每4位比特二进制表示数字0到
实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项(一)
总述 实时时钟芯片(RTC)允许一个系统能同步或记录事件,给用户一个易理解的时间参考。由于RTC的应用越来越广泛,为了避开设计时出现的问题,设计者应熟悉RTCs。 选择接口 RTC可用的总线接口范围很宽。串行接口包括2线(I2C),3线和串行外设接口(SPI)。并行接口包含多总线(多数据和
实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项(四)
数据丢失/数据破坏 有两种情况可以引起数据丢失:无意中的写时钟或反相小故障脉冲电压用到IC上。因为CH或/EOSC位(带晶振控制位的时钟上)处于默认的停止状态, 反相电压输入到IC所造成的数据丢失有时能辨认。另外,大多数而不是所有的寄存器中的数据会破坏。无意中的写一般发生在电源周期时,
新研究使脉冲星变身宇宙最精确的时钟
人们常以为恒星如其名,是亘古不变的,但并不是所有的恒星都那么“乖巧”,它们中还存在一类“变星”,在光学波段的物理条件和光学波段以外的电磁辐射有变化。脉冲星,就是变星的一种。 日前,一组国际研究人员探索到一个全新的方法,使得浩瀚宇宙中的脉冲星成为更为精确的宇宙之钟。校准这台“时
科学家首次展示RNA剪接分子时钟精确原子模型
西湖大学生命科学学院施一公教授研究组题为《ATP水解酶/解旋酶Prp2及其激活因子Spp2催化剪接体激活过程中结构重塑的分子机理》的论文,11月27日在《科学》杂志以长文形式发表。此文报道了酿酒酵母处于激活状态的剪接体2.5埃的高分辨率电镜结构,该结构是目前报道的最高分辨率的剪接体结构,首次展
争相制造世界第一个核时钟-或将颠覆原子钟黄金标准
1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。 原子钟是目前计时的黄金标准。这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Sei
神奇!两套脑部“时钟”可预测毫秒之内的未来
其中一套“时钟”需依赖于我们的过往经历,另一套则依赖于节奏。但我们要想在世间从容游走,这两套“时钟”都必不可少。有了这两套内置时钟,我们才能在红灯即将变成绿灯时,知道何时该踩下油门。 人脑的这种内部“时钟”是在专家研究帕金森综合征患者预期计时的精确度时发现的。有了这两套内置时钟,我们才能在放声
核钟研发取得重大进展,三电荷钍229离子衰变寿命测得
据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。 目前最先进的光学原子钟计时极为精确
核钟研发取得重大进展
科技日报北京8月21日电 (记者张佳欣)据日本理化学研究所(RIKEN)官网最新消息,该机构量子计量实验室的物理学家在使用激光设计核钟方面取得突破:成功捕获了钍-229离子,特别是带有3个正电荷的钍-229离子,并使用激光精确测量了它们的衰变寿命。找到合适的元素并测量其核衰变寿命是研制核钟的关键。目
新型原子钟为船舶精确校时-日误差不到300万亿分之一秒
美国导航和通信设备制造商Vector Atomic公司开发出一种超精密且坚固的新型原子钟。在最新一期《自然》杂志上,开发团队报告了该原子钟的开发和海上测试情况,其性能可与最好的商用原子钟相媲美,但封装体积要小得多。海上单时钟性能示意图图片来源:《自然》杂志随着船舶仪器越来越复杂,其背后的技术也越来越
日本人千年后或灭绝-学者特制倒计时钟提醒公众
一千年后,日本将只剩下一个儿童。这个令人有些惊讶的预测出自日本研究人员“人口时钟”的研究结果。该“时钟”显示,由于出生率持续下降,日本人将在一千年内“绝种”。 据《日本经济新闻》13日报道,日本东北大学经济科的研究人员发现,日本正以每100秒减少一个孩子的惊人速度走向“
欧核中心首获最重反物质超核证据
据欧洲核子研究中心(CERN,简称“欧核中心”)官网近日报道,该机构大型离子对撞机实验(ALICE)合作组科学家宣布,在大型强子对撞机(LHC)上探测到了超氦-4的反物质反超氦-4的首个证据。这也是LHC迄今探测到的最重反物质超核的首个证据。该成果为科学家进一步揭示宇宙中正反物质不对称之谜提供了新线
最精准太空时钟即将发射
4月21日,最精确的太空时钟在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心搭载美国太空探索技术公司的“猎鹰9”号火箭发射,并将利用地球上最好的时钟建立一个高度同步网络。然而,这个准备了数十年的项目只能运行几年,然后随着国际空间站在这十年结束时脱离轨道而燃烧殆尽。 太空原子钟组合(ACES) 是欧洲航天局(ES
Nature子刊:张翼/王行环团队开发精确测定单细胞年龄的时钟算法
单细胞测序数据集和考古发掘现场之间存在一种有趣的对偶:从某种意义上来说,它们都是关于历史的压缩快照。化石只有在与相关地层相关联时才具有完全意义,考古发现只有在精确定年后才能解释历史。而现在,研究人员发现了一种隐含在单细胞测序数据中的时间信息:时钟样染色质可及性。利用这种细胞内在的“分子时钟”,我
超灵敏热探测器精确读取量子比特
用微型辐射热测量计(右)感测从量子位(左)发出的非常微弱的辐射(艺术图)据最新一期《自然·电子学》杂志报道,芬兰阿尔托大学研究人员首次使用超灵敏热探测器测量量子比特,绕开了海森堡不确定性原理限制。他们证明,将辐射热测量计用作超灵敏热探测器可足够精确地单次读取量子比特,且它们消耗的功率是典型参量放大器
纳米超表面实现对热辐射精确调控
美国纽约市立大学研究人员通过实验证明,利用纳米技术构建的二维超表面,实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果,为创造前所未有的定制光源铺平了道路,并将对一系列科技应用产生影响。 热辐射是一种由物质中热驱动的随机波动产生的电磁波,本质上具有宽带特性,包含多种颜
纳米超表面实现对热辐射精确调控
热超表面由玻璃(蓝色)和金属镜(金色)顶部的单层纳米结构硅(灰色)制成。纳米结构表面经过特殊定制,因此可以向所需方向热发射圆偏振光。图片来源:纽约市立大学美国纽约市立大学研究人员通过实验证明,利用纳米技术构建的二维超表面,实现了对热辐射光学性质的精确调控。这项发表在新一期《自然·纳米技术》上的成果,
超灵敏热探测器精确读取量子比特
用微型辐射热测量计(右)感测从量子位(左)发出的非常微弱的辐射(艺术图)。图片来源:亚历山大·卡基宁/阿尔托大学科技日报北京4月14日电 (记者张佳欣)据最新一期《自然·电子学》杂志报道,芬兰阿尔托大学研究人员首次使用超灵敏热探测器测量量子比特,绕开了海森堡不确定性原理限制。他们证明,将辐射热测量计
超灵敏热探测器精确读取量子比特
用微型辐射热测量计(右)感测从量子位(左)发出的非常微弱的辐射(艺术图)据最新一期《自然·电子学》杂志报道,芬兰阿尔托大学研究人员首次使用超灵敏热探测器测量量子比特,绕开了海森堡不确定性原理限制。他们证明,将辐射热测量计用作超灵敏热探测器可足够精确地单次读取量子比特,且它们消耗的功率是典型参量放大器
科学家成功展示核钟所有关键技术
科技日报北京9月8日电 (记者张梦然)近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频
科学家成功展示核钟所有关键技术
近日出版的《自然》杂志封面故事带来一项新突破:由美国国家标准与技术研究所和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的实验天体物理联合研究所(JILA)领导的国际团队,成功展示了核钟的关键技术。 这支顶尖科研团队运用专门设计的紫外线激光,对嵌入固体晶体的钍原子核中能量跃迁的频率进行了精确测量,同时借助光学
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