(來源:央視新聞客戶端)
近日,中國科學(xué)院精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院高克林研究團(tuán)隊(duì)成功研制105億年偏差不到1秒的鈣離子光頻標(biāo),成為國際上第五種不確定度指標(biāo)達(dá)到10-18量級(jí)的光頻標(biāo)。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用物理評(píng)論》。

 

當(dāng)前世界測量精度最高的物理量是光頻,最高精度已達(dá)-18量級(jí)。其中原子光頻標(biāo)是光頻精密測量的典型代表,是目前準(zhǔn)確度最高的原子頻標(biāo)。截至目前,國際上僅有鍶原子光頻標(biāo)、鐿原子光頻標(biāo)、鋁離子光頻標(biāo)以及鐿離子光頻標(biāo)等四種原子光頻標(biāo)的不確定度達(dá)到了10-18量級(jí)。

精密測量院高克林研究團(tuán)隊(duì)從2000年開展鈣離子光頻標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究,通過解決抑制離子運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、解決超窄線寬激光、實(shí)驗(yàn)環(huán)境影響精確控制等一系列關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題,于2011年成功研制國內(nèi)首臺(tái)光頻標(biāo),不確定度為7.8×10-16, 2016年將光頻標(biāo)的不確定度提升至5.1×10-17, 2019年將鈣離子光頻標(biāo)的不確定度提升至1.3×10-17。經(jīng)過科研攻關(guān),研究團(tuán)隊(duì)解決黑體輻射頻移、多普勒頻移、微運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電四極頻移等影響鈣離子光頻標(biāo)不確定度的關(guān)鍵物理問題與技術(shù)難題,最終在國際上首次實(shí)現(xiàn)了液氮低溫鈣離子光頻標(biāo),不確定度達(dá)到3×10-18。

專家介紹,高精度光頻標(biāo)有助于提高基本物理量的定義、基本物理定律檢驗(yàn)等的精度,從而推進(jìn)基礎(chǔ)物理研究,探索新物理;同時(shí)在時(shí)間基準(zhǔn)、相對(duì)論大地測量、導(dǎo)航定位等方面具有廣泛的應(yīng)用場景。

 




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