冷原子鐘的研發有多難?

冷原子鐘的研發有多難?是李鑫甜吖2019-12-10 15:01:24

時間作為人類生活和思考的重要模式,準確記錄時間的時鐘顯然不可或缺。原子鐘利用原子的穩定性,其準確性也隨著社會的進步逐年提升,甚至幾千萬年的誤差僅一秒。為了人類得以更好地研究太空,三億年僅誤差一秒的冷原子鐘也隨之誕生

科研人員在空間微重力環境下利用鐳射把銣原子溫度降低到接近絕對零度,利用鐳射和高精度微波場對製備的冷原子進行操縱和探測,提取出銣原子高穩定的能級躍遷頻率作為高精度原子鐘訊號,在國際上首次實現了冷原子鐘的在軌穩定執行。

在軌近兩年時間裡,冷原子鐘執行正常、狀態良好、效能穩定,完成了全部既定在軌測試任務,成功驗證了在空間環境下高效能冷原子鐘的執行機制與特性。

中國的空間冷原子鐘還實現了3000萬年誤差小於1秒的超高精度,將目前人類在太空的時間計量精度提高1~2個數量級,是基於冷原子的空間量子感測器領域發展的一個重要里程碑,為空間超高精度時間頻率基準的重大需求以及未來空間基礎物理前沿研究奠定了堅實的科學與技術基礎。

冷原子鐘的研發有多難?