我国科学家研制成功核光钟

核光钟是利用激光精确驱动一种特殊放射性同位素“钍-229”实现其原子核内部的能级跃迁,并以这一核跃迁的频率作为基准的计时装置。我国科学家利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光以及掺钍-229氟化钙晶体,在国际上率先研制出核光钟并实现其稳定运行,将量子精密测量由电子跃迁拓展至原子核跃迁。该成果10月7日晚在线发表于《自然》。图为核光钟概念图。(研究团队供图) 清华大学物理系主任、杨振宁高等研究院教授翟荟表示,核光钟有望成为新一代时间频率基准,其研制成功是本世纪以来量子精密测量领域的重要突破。“核光钟的研制成功及稳定运行意味着量子操控的能力深入到原子核尺度,为量子精密测量和量子操控开辟新的研究方向。” 原子钟是利用原子内部的电子在特定能级间的跃迁作为频率基准,是目前世界上最准确的时间测量工具,好像“听电子的节拍”来计时。而核光钟则是把“钟摆”放进原子核内部,利用原子核不同能级间的跃迁来计量时间,相当于“听原子核内部的节拍......阅读全文

我国学者攻克核光钟最后瓶颈

日前,清华大学副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦团队,在连续波真空紫外光源方面取得重大突破,成果发表在国际期刊《自然》上。该团队成功研制出148纳米连续波超窄线宽激光光源,首次将超稳激光技术拓展至真空紫外波段,攻克了核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”。这一突破补齐了核光钟的关键技术短板,为

我国科学家研制成功核光钟

  核光钟是利用激光精确驱动一种特殊放射性同位素“钍-229”实现其原子核内部的能级跃迁,并以这一核跃迁的频率作为基准的计时装置。我国科学家利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光以及掺钍-229氟化钙晶体,在国际上率先研制出核光钟并实现其稳定运行,将量子精密测量由电子跃迁拓展至原子核跃迁。该成果

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

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

钍核钟将改变计时行业

钍核钟将改变计时行业 物理学家为建造一台超高精度核钟,找到了晶体中近乎完美的"安家"位置。在《科学》(Science)杂志的一项新研究中,维也纳技术大学的物理学家索斯特·舒姆(Thorsten Schumm)与同事绘制出钍原子在晶体内部可以栖身的四个位置,并找到了一个近乎理想、适合建造史上最精确时钟

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

我国首台“光钟”研制成功

  近日,中国科学院武汉物理与数学研究所高克林研究员领导的囚禁离子研究组,经过10年努力,突破了系列关键技术,成功研制出我国首台基于单个囚禁钙离子的“光钟”,成为世界上少数几个掌握此项技术的国家。   时间频率标准是人类生产和科学活动的基本条件。高克林介绍说,每一次时频精度的提高,都使人们在更深的

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

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

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。研究成果以题

研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理

  近日,《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步,PIF5与TOC1

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晶格钟

可搬运光钟及其守时应用研究取得进展

高精度光钟在基本物理规律检验、时间计量和大地测量等领域有着广泛的应用前景。主动氢钟拥有优异的可靠性和天稳定度,但其工作机制决定了它存在着长期频率漂移,导致稳定度恶化。因此,如何抑制该频率漂移,让其变得“又准又稳”,成为时间计量领域的核心难题之一。利用高精度光钟驾驭氢钟等微波钟进行守时被国际时频界认为

高能光核相互作用研究获重要进展

华南师范大学教授叶早晨团队携手美国莱斯大学等科研人员,依托欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上的CMS国际合作实验,在相干高能光核相互作用领域取得关键进展——首次观测到ϕ矢量介子的产生过程。近日,相关成果发表于《物理评论快报》。记者获悉,该研究为深入探索原子核深层结构、极致密条件下强相互作用

欧核中心发现:中微子比光跑得快

  据英国《独立报》9月23日报道,欧洲核子研究中心的最新研究发现,中微子(轻子的一种,是组成自然界的最基本粒子之一)的行进速度超过了光速。一旦这种超光速现象得到证实,将给爱因斯坦的狭义相对论带来巨大挑战,改变人类对宇宙如何运转的理解。   狭义相对论于1905年提出,被誉为“现代物理学所有理论的

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

10分钟了解偏振光显微镜优点

  科研级偏光显微镜的优点:  理想地适用于锥光法:  具有高放大倍率和高数值孔径的无应力物镜是该项应用的必备条件。  使用特殊63倍徕卡物镜,能满足偏振等级5的要求,从而获取结果。  借助编码的功能性,可灵活适应各种任务,操作安全简单,适用于学术研究、操作新手或多用户环境。  6位编码可调中物镜转

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

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。

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。

国家重点研发计划项目“高精度原子光钟”启动

   近日,记者从中国科学院武汉物理与数学研究所获悉,由该所高克林研究员任首席科学家承担的国家重点研发计划项目“高精度原子光钟”项目启动会在武汉召开。  据介绍,“高精度原子光钟”项目旨在解决在高精度时频体系方面制约我国科技发展的若干“瓶颈”问题,发展具有自主知识产权的新方法、新技术,实现高精度的囚

高场核磁法五分钟快速鉴别“地沟油”

  只用一滴油,只需五分钟,就能判定这种油是“地沟油”还是食用油,准确率达到90%以上。日前,厦门大学化学化工学院杨朝勇教授、生命科学学院工程师黄慧英与厦门市产品质量监督检验院高级工程师高静联合开发的高场核磁的“地沟油”检测方法,顺利通过卫生部专家组论证和盲样考核,从全国七百多项检测方法中脱颖而出,

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

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

中科院国家授时中心实现锶光钟绝对频率测量

2022年举办的第27届国际计量大会(CGPM)通过“关于秒的未来重新定义”决议——将利用光钟实现时间单位“秒”的重新定义,计划在2026年第28届CGPM大会上提出关于“秒”的重新定义的建议,并在2030年第29届CGPM大会做出最终决定。中国科学院国家授时中心(NTSC)担负着“北京时间”的产生

中科院国家授时中心小型化光钟取得突破

近日,中国科学院国家授时中心小型化光钟研究团队基于原创的量子干涉吸收增强光谱原理,提出并实现了小型化光钟,有望在微型自主定位、导航、授时等系统(μPNT)中发挥重要作用。国家授时中心研究员张首刚和云恩学带领的国家授时中心小型化光钟研究团队,提出了基于单色光与铷原子相互作用实现构架更加简单的小型光钟。

中科院国家授时中心实现锶光钟绝对频率测量

2022年举办的第27届国际计量大会(CGPM)通过“关于秒的未来重新定义”决议——将利用光钟实现时间单位“秒”的重新定义,计划在2026年第28届CGPM大会上提出关于“秒”的重新定义的建议,并在2030年第29届CGPM大会做出最终决定。中国科学院国家授时中心(NTSC)担负着“北京时间”的产生

英利携手中核合资500兆瓦光伏项目

  1月7日,英利绿色能源控股有限公司宣布,旗下全资子公司英利能源(中国)有限公司已与中国核工业集团公司下属的中核汇能有限公司签署投资协议,双方将成立合资公司,共同在中国开发分布式光伏发电项目。   在此之前,英利中国与中核汇能已达成战略合作协议,决定建立长期战略合作伙伴关系。根据战略合作协议,双