北京
中国科学技术大学的研究人员近日公布了一项令科学界瞩目的突破：新型原子钟技术能够稳定运行300亿年，期间仅产生1秒的误差。这一精度彻底颠覆了现有的计时标准。 目前全球广泛部署的铯原子钟，通过吸收微波来测量时间，其精度为3亿年内误差不超过1秒。相比之下，中国科学家采用的新型原子钟技术，在保持同等精度的同时，稳定运行时长达到了现有技术的100倍。考虑到宇宙的估计年龄仅为138亿年，这项技术的预期精度已远远超出人们的想象。 原子钟自20世纪60年代以来一直是精密计时的基石，它通过测量原子核的量子特性来记录时间。这也是智能手表能够逐步取代传统手表的关键原因——智能手表会不断与原子钟同步，从而保持极高的走时准确性。 此次研究的负责人来自中国科学技术大学。研究团队使用一种名为"锶光晶格钟"的装置来测量时间，该装置利用19位小数精确计量秒的分数部分。在众多科学家看来，锶光晶格钟代表了精确计时技术下一代重大飞跃的最佳路径。 这项技术的原理并不复杂：利用激光在真空中构建一个光学晶格，将锶原子捕获其中，同时将其冷却至接近绝对零度的温度。在极低温环境下，原子的热运动几乎停止，从而可以进行极高精度的测量。 相关论文已发表在学术期刊《Metrologia》上。与现有的光学钟一样，这种新型原子钟通过测量电子在能量状态之间跃迁时发出的光量来计时。研究人员使用一束稳定的激光迫使电子发生能级跃迁，从而产生可供精确测量的光学信号。与铯原子钟不同，锶光学晶格钟工作在可见光频段，其振荡频率远高于微波频段，这使得时间可以被分割成更细的单元，测量精度因而大幅提升。
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