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國家授時(shí)中心實(shí)現(xiàn)雙激發(fā)譜鍶原子光鐘

發(fā)布時(shí)間:2022-04-14 16:04:56

  光鐘作為目前精度最高的原子鐘,如何有效的提高其性能一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近日,國家授時(shí)中心在該領(lǐng)域的研究取得了創(chuàng)新性進(jìn)展。

  國家授時(shí)中心常宏研究員和盧曉同博士生提出并實(shí)現(xiàn)了雙激發(fā)譜鍶原子光鐘,實(shí)現(xiàn)了超越Dick極限的測量精度,從而有效的提高光晶格鐘的測量精度。

  他們在今年年初已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的頻率穩(wěn)定度為1E-18量級的鍶光鐘研究基礎(chǔ)上(Jpn. J. Appl. Phys. 59, 070903 (2020)),攻克了雙激發(fā)譜同時(shí)、獨(dú)立探測多個(gè)獨(dú)立鐘躍遷的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了利用雙激發(fā)譜鍶原子光鐘的閉環(huán)運(yùn)行。與傳統(tǒng)的光晶格鐘相比,雙激發(fā)譜鍶原子光鐘可以將鐘反饋的周期減少一半,從而將Dick效應(yīng)的影響直接減小一半,最終將鐘的頻率穩(wěn)定度提高1.4倍。

雙激發(fā)譜鍶原子光鐘

  研究成果以《Synchronous frequency comparison beyond the Dick limit based on dual-excitation spectrum in an optical lattice clock 》發(fā)表在美國聯(lián)合物理學(xué)會Top期刊Applied Physics Letters上(Appl. Phys. Lett. 117, 231101 (2020))。

  評審人在審稿意見中指出:“作者介紹了一種創(chuàng)造性的、新穎的方法來實(shí)現(xiàn)同時(shí)探測光晶格中多個(gè)部分的原子的鐘躍遷?!@個(gè)方案實(shí)際上適用于任何光晶格鐘,都將大大減小光鐘閉環(huán)運(yùn)行的所需的時(shí)間。他們展示的創(chuàng)新型性的技術(shù)將真正的應(yīng)用于光晶格鐘,而光晶格鐘正日益為國際時(shí)間計(jì)量做出貢獻(xiàn)”。

  該研究得到了國家自然科學(xué)基金,中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)B,中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目的支持。


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