160亿年误差仅一秒!中科院要重新定义“秒”
时间测量精度的不断提升,对科学研究和技术应用意义重大。原子钟作为目前测量时间最精确的工具,其发展备受关注。近期,中国科学院国家授时中心在87Sr光晶格原子钟系统领域取得突破进展,使我国在光晶格钟主要性能上达到世界领先水平。
至此,我国成为第二个实现光晶格钟频率不确定度和频率不稳定度均优于2x10-18(相当于连续运行160亿年误差一秒)的国家。
当前“秒”定义基于133Cs原子跃迁,由喷泉原子钟复现,其最小频率不确定度为1×10-16,相当于连续运行3.2亿年误差一秒。
2022年国际计量大会决议利用光钟重新定义“秒”,要求至少有三台不同机构的光钟系统不确定度小于2×10-18,此前仅有美国两家机构的光钟满足。
中科院授时中心的87Sr光晶格原子钟,通过融合移动光晶格、法拉第笼等技术,将频率不确定度降至1.96×10-18。
采用国产光纤激光器等,结合分时自比对测量技术,使频率不稳定度达1.2×10-18,完全满足要求,为2030年重新定义“秒”提供可能。
该成果提升了我国在国际时间频率领域的话语权。
锶光钟物理装置
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