中国科大搞出了个锶原子光晶格钟,稳定度和不确定度都干到了10的负19 次方

中国科大的潘建伟、戴汉宁、陈宇翱还有彭承志等人,最近在光钟研究上有了个超级大突破。听说他们搞出了个锶原子光晶格钟,稳定度和不确定度都干到了10的负19次方,换算一下就是300亿年下来也就差那么1秒钟。这意味着咱们中国在时间计量这块已经站在了国际最前面。 其实原子钟靠的就是原子里电子跃迁那点事,把这些激光和微波弄得特稳就能数秒了。光钟主要看俩指标:一个是短期波动,一个是长了也不跑偏。这个新成果意味着以后测毫米级的重力变化、找暗物质这些前沿事都能做得更准。 大家可能好奇啥叫“死时间”,说白了就是钟里的原子要先被冻住、困住再调好状态才能干活。这过程太长了会混进噪音,搞得长期稳定度变差。中国科大团队就想了个招,弄了一个双原子系统的钟,一边在制备另一边在干活,轮流着来,就没了死时间(Zero Dead Time, ZDT)。 怎么知道这钟准不准?还得看系统效应对频率的影响,像黑体辐射啊、光晶格移动这些都算。他们建了个有限元模型,用17个温度探头盯着看,还优化了光束和温度,把密度频移给压低到了10的负20次方级别。这就让Sr1钟的综合误差变成了9.2乘以10的负19次方量级。 稳定度上他们也花了大力气,弄了一套零死时间的架构和比对系统。在长达2万秒的时间里做测试发现这东西特别稳。相关研究成果上个月5号在《计量学》上发了出来。 还有个好消息是他们不光在实验室玩得转,也想把光钟搬到太空去。这套技术要是成熟了,以后不光能用来导航、建全球的时间网,说不定还能连上天和地搞个大网络呢。