2月12日,北京有支年轻团队攻克了核光钟研制的最后一个核心技术,终于在这个过程中把空缺给补上了。这个团队是北京市政府大力支持的队伍,主要依托清华大学和北京量子信息科学研究院。他们成功地把波长仅148纳米的连续激光给弄出来了。这个过程可以说是充满了挑战和困难,但他们还是克服了,给整个核光钟领域带来了突破性进展。这个团队的负责人是丁世谦,他是清华大学的副教授,同时也是北京量子信息科学研究院的兼职研究员。核光钟是科学界一直都在追求的一个方向,因为它有望提高时间计量的精确度。传统的原子钟受外界电磁场影响比较大,而核光钟就不一样,它是靠原子核跃迁来计时的,对外界环境的敏感性要小得多。然而,要让钍-229原子核被操控起来并不容易,需要一种特定的波长来激发它。丁世谦和他的团队用了三年多的时间在实验室里奋斗着,他们利用四波混频技术成功地在镉蒸气中产生了波长为148纳米的激光,这个结果出人意料地没有出现波动。 丁世谦在这个项目中发现了一个很有意思的现象:蒸气内原子密度大、速度快且碰撞频繁,本以为这会导致激光频率转化过程中噪声增加。但实际结果却表明,在约600摄氏度的镉蒸气中产生的148纳米激光波动竟然丝毫未受影响。 这篇论文是由肖琦和一位白俄罗斯籍留学生合作完成的,他们是这篇论文的第一作者。肖琦当时还是清华大学的本科生呢!能够在本科期间就能做出登上《自然》杂志这样顶级期刊的科研成果真的是非常了不起。 丁世谦表示这个成果对他带领的实验室来说意义重大。团队成员平均年龄还不到30岁,但是个个都有着扎实的理论基础和独立工作能力。他们有信心在现有基础上继续探索下去,争取让激光器体积更小、质量更高、更便于搬运使用。 有了这项技术以后,不仅能够支持新型导航系统和量子精密测量研究,还能给芯片半导体检测等领域提供帮助呢!未来还有很长一段路要走,但这个年轻团队已经为我们展示了他们非凡的潜力!