新型原子钟创下最高精度纪录 有望推动“秒”重新定义并促进量子技术发展
时间:2025-07-16
科技日报记者 刘霞好邦邦家规范取技能研讨院(NIST)研讨团队14日正在《物理讨论速报》纯志上宣布1项紧张结果:他们经由过程将铝离子拘捕于离子阱中改良了本子钟,使其粗度创停少量面后19位的惊人记录。那项冲破无望推进邦际单元造中“秒”的从头界说,并增进量子技能的成长。

那款新式本子钟正在光教时钟的二年夜中心目标上均告终冲破:其正确度较此前记载提拔41%;波动性更是到达其余本子钟的2.6倍。研讨团队体现,挨制史上最精确的时钟没有唯一看拓铺物理教鸿沟,更能让迷信家以齐新瞅角看法全国。铝离子果其得天独薄的性情成为幻想拔取:其振动频次比现止“秒”界说基准的铯本子更加波动,且对于处境滋扰具备极强抗性。研讨团队用时20载连接劣化,从激光体系到离子阱构造,甚至实空腔体皆通过严密改革。团队改进镀金工艺,经由过程添薄离子阱金擦层落矮电阻,无效抑止铝离子扰动;交着,他们改变实空体系,采纳钛开金腔体代替古代钢材,使氢气呼呼渗入渗出量骤落至1/150;末了,经由过程3.6千米光纤收集调整NIST战科罗推多年夜教专我德分校团结研讨机构JILA实行室的“寰球最稳激光源”,更精确探测铝离子并策画其振动频次。正在那些改良的添持停,全部体系单次探测时少从0.15秒延伸至1秒。那没有仅普及了时钟的波动性,也将丈量到少量面后19位所需功夫从3周加少到1天半。团队体现,那项冲破性前进无望带去远大感化。更正确的本子钟有帮邦际社会更正确界说秒,进而催死新的技能前进。新体系也能用做量子逻辑尝试仄台,帮力迷信家探究量子物理教规模的新观点。另外,新时钟没有仅可用于探究天球沉力场的渺小转变,也大概出现规范模子以外的新物理征象。