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》杂志发表的报告中写道,他们将数千个锶原子置入一束非常稳定的红色激光中,激光的精确频率诱使锶原子在两个能级间振荡。研究人员发现,锶晶格钟每秒能“走”430万亿个“滴答”。 英国《每日邮报》22日援引研究人员的话报道,他们计划进一步提高原子钟的精确度,“你可以期待我们的钟在今后5至10年内实现更多突破”。 ......阅读全文
科学家提出用原子钟网络来寻找暗物质的新设想
暗物质影响着星系的形成，无处不在却难以捉摸。最近，美国和加拿大物理学家提出，为我们提供城市导航的GPS（全球定位系统）设备有可能成为直接探测和测量暗物质的强大工具。研究小组在今年召开的科学会议上提出了这一理论，被科学团体广为接受，相关论文提前在线发表于今天的《自然·物理学》杂志上。 据物理学家
我国高精度铷原子钟在北斗三号应用助力精准定位
日前北斗导航卫星发射成功，北斗三号全球定位系统的建设已经全面启动，卫星进入密集发射组网阶段，系统将在2020年左右向全球提供服务。中国航天科工集团二院203所作为卫星核心设备供应单位，此次为北斗三号卫星提供了高精度铷钟。 北斗卫星的上行和下行信号中，时间信息是最重要的控制信息和定位依据。用户定
欧航局将向国际空间站发射高精度原子钟
总部位于巴黎的欧洲航天局12月15日宣布，该机构已与法国国家空间研究中心签署协议，准备向国际空间站发射一个高精度原子钟。 据欧航局介绍，这个原子钟名为“空间冷却原子钟”，其精度非常之高，在3亿年的时间里才会出现1秒的误差，而普通的原子钟5000万年就会出现1秒的误差。“空间冷却原子钟”将和
中国正研发高精度时频柜－助量子力学跨越发展
记者日前从我国原子钟研制权威部门独家获悉，中国科学家正在为我国未来空间站研发的一台科学仪器将有可能为量子力学带来革命性的影响。 据中国航天科工集团公司第二研究院203所研究员高连山介绍，这台名为“高精度时频柜”的仪器由三部分组成，分别是氢原子钟、铷喷泉以及锶原子光钟。时频柜将会被安放在我国未来
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
中国冷原子钟将太空计时精度提高１个数量级以上
中国天宫二号空间实验室２０１６年成功发射入轨后已开展一系列科学任务。中国科研人员２４日报告说，空间实验室搭载的高性能冷原子钟实现了超高精度，将目前人类在太空的时间计量精度提高１至２个数量级，有助推动导航和空间基础物理前沿研究的发展。 由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统，在天宫二号上
我国正研制新一代原子钟－有望用于下一代“北斗”
记者28日从航天科工集团二院203所获悉，该所已启动汞离子微波钟研制,这种新一代原子钟，在未来深空探测和卫星导航领域有明显优势，有望应用于我国下一代北斗导航卫星。 汞离子微波钟项目负责人王暖让告诉记者，目前，我国《空间汞离子微波频标关键技术研究》立项论证已经完成，并且首次完成了氧化汞的装载，迈
数亿年误差不超1秒！谁赋予原子钟“可怕”的精确性？
原子钟的原理到底是什么？其具体运行原理又是怎样的？ 这是大家看新闻时经常遇到的问题，而今年，关于我国各种原子钟取得新进展的新闻恰好又很多。例如： 目前商用的铷原子钟秒级稳定度通常在E-11到E-12量级水平，而在今年一月，据媒体报道，我国研制的新型铷原子钟在秒级频率稳定度这个核心指标上，首次
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
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
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
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
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
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
我国自主研制的NIM5铯原子钟1500万年不差一秒
日前，由中国计量科学研究院(NIM)自主研制的“NIM5可搬运激光冷却—铯原子喷泉时间频率基准”通过了国家质检总局组织的专家鉴定。经鉴定，NIM5铯原子喷泉钟的频率不确定度达到2×10-15，相当于1500万年不差一秒，并在国际上首次实验实现喷泉钟直接驾驭氢钟产生地方原子时。 NIM5铯原
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
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
冷原子物理国际学术研讨会福建泉州举行
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481886.shtm 中新网泉州6月30日电 (记者 孙虹)第九届冷原子物理国际学术研讨会30日在福建泉州举行，来自美国、加拿大、法国、德国等国家和中国台湾、香港地区的近400名专家和学者通过“线上+
溶液中锶的测定
锶只能用火焰法。沾点锶溶液在火焰上燃烧看是否为红色，如果是红色证明是锶离子
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
1E16星载原子钟课题窄线宽激光器稳频技术达到国际水平
精度为1E-16的星载原子钟项目的研究开展对我国将来提高授时精度和卫星导航自主运行能力，提升对地观测以及地球重力等势面的测量精度具有非常重要的意义;对未来开展空间科学实验和提高空间科学整体发展水平意义重大。 “十二五”863计划地球观测与导航技术领域主题项目下设课题“1E-16星载原子钟关
“人造原子”组成完美晶格
因为可以组织成看起来像分子的结构，一些世界上最小的晶体被称为人造原子，包括作为新材料潜在构件的超晶格。 现在，来自斯坦福大学的科学家首次观察到纳米晶体迅速形成超晶格并不断增长的过程。他们的发现将有助于科学家微调装配工艺，使其适应新型材料，如磁存储、太阳能电池、光电子以及加速化学反应的催化剂
为建设世界独一无二的授时系统
夜晚的临潼骊山脚下，秦始皇兵马俑博物馆东的中国科学院国家授时中心园区内，我国唯一、专门、全面从事时间频率基础研究和应用研究的一支科研队伍，夜以继日地与时间赛跑。 张首刚，是这支科研队伍的主心骨、领头雁。只要没出差，他办公室的灯总是凌晨时分才悄悄熄灭。 他，率真、不做作，执着钻研，诠释着陕
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=