環(huán)球精選!中科院精密測量院研制出穩(wěn)定度達E-18量級的鐿原子光鐘

2022-10-19 15:55:23


(資料圖)

中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院呂寶龍研究團隊與華東師范大學(xué)馬龍生團隊合作,成功研制出一種高精度鐿原子光鐘,該光鐘的頻率穩(wěn)定度達到E-18量級。相關(guān)成果近日發(fā)表在Metrologia上。

研究團隊突破了鐿原子光鐘的多項關(guān)鍵技術(shù),在黑體輻射頻移的精準控制、直流Stark頻移與原子碰撞頻移的抑制、鐘激光頻率穩(wěn)定度的改善等方面采取了系列創(chuàng)新措施,實現(xiàn)了光鐘穩(wěn)定度的大幅度提升,特別是采用了量子化軸方向與環(huán)境干擾磁場矢量相垂直的方案,大幅度地降低了鐘躍遷對相關(guān)干擾的敏感度,使得該光鐘能夠在地鐵干擾環(huán)境下仍然能夠正常工作。鐘躍遷的Rabi探詢能夠得到亞赫茲線寬的譜線。團隊通過同類光鐘之間的反同步頻率比對,測得該光鐘的在4500秒內(nèi)的頻率穩(wěn)定度達到5.4E-18。頻率噪聲分析表明,頻率穩(wěn)定度主要受限于Dick效應(yīng)。

鐿原子光鐘是一種以囚禁于光晶格中的超冷鐿原子為工作介質(zhì)的原子鐘,具有能夠達到E-20量級穩(wěn)定度的巨大潛力?;谄浔旧淼膬?yōu)勢,該光鐘已成為競爭下一代秒定義的候選光鐘之一,將會在基本物理規(guī)律檢驗、基本物理常數(shù)變化測量、暗物質(zhì)及引力波探測、相對論大地重力測量等前沿科學(xué)研究和重大應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。

論文鏈接

兩臺光鐘的反同步頻率比對

標簽: 原子光鐘

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