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中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院呂寶龍研究團(tuán)隊(duì)與華東師范大學(xué)馬龍生團(tuán)隊(duì)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(dá)到E-18量級(jí)。相關(guān)成果近日發(fā)表在Metrologia上。
研究團(tuán)隊(duì)突破了鐿原子光鐘的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在黑體輻射頻移的精準(zhǔn)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(shí)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(chǎng)矢量相垂直的方案，大幅度地降低了鐘躍遷對(duì)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(tuán)隊(duì)通過同類光鐘之間的反同步頻率比對(duì)，測(cè)得該光鐘的在4500秒內(nèi)的頻率穩(wěn)定度達(dá)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(dá)到E-20量級(jí)穩(wěn)定度的巨大潛力。基于其本身的優(yōu)勢(shì)，該光鐘已成為競(jìng)爭(zhēng)下一代秒定義的候選光鐘之一，將會(huì)在基本物理規(guī)律檢驗(yàn)、基本物理常數(shù)變化測(cè)量、暗物質(zhì)及引力波探測(cè)、相對(duì)論大地重力測(cè)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(tái)光鐘的反同步頻率比對(duì)
標(biāo)簽： 原子光鐘
